Отказавшись от дальнейших попыток взять фабрику штурмом, нацисты стали обстреливать территорию из тяжелых пулеметов. По позициям евреев било четыре орудия. Повстанцы пытались отстреливаться, но толпившееся вокруг артиллерийских позиций любопытствующее население крайне затрудняло задачу.
Начались пожары. (В ряде случаев, особенно в первые дни боев, фабричные здания и склады поджигали боевики ЖОБ и ЖЗВ, стремясь нанести ущерб немецкому имуществу и заодно помешать противнику развернуть в гетто войска. Позже поджоги стали страшным средством борьбы с повстанцами.) С одной-двумя винтовками на группу бойцы ЖОБ и ЖЗВ были бессильны причинить сколько-нибудь серьезный урон державшемуся на расстоянии противнику, но они упорно продолжали сражаться. У бойницы погиб один из руководителей Бунда в гетто инженер Михал Клепфиш. На шестой час сражения немецкие автоматчики стали окружать повстанцев, передвигаясь по чердакам. Прорвавшие кольцо еврейские боевики укрылись под землей, чтобы, переждав некоторое время, внезапно атаковать. Отправленный на разведку патруль подобрал труп Клепфиша. На следующий день он был захоронен во дворе с воинскими почестями. Главное командование польских вооруженных сил, находившееся в Лондоне, посмертно наградило Клепфиша серебряным крестом Виртути Милитари, что вызвало возмущение антисемитов.
21 апреля немцы не показывались перед щеточной фабрикой. Штрооп понял, что избранная тактика (разрушение повстанческих позиций артиллерийским огнем с целью вытеснить и затем выловить боевиков) неэффективна, так как евреи неизменно успевают перейти на новое место, и решил поджечь фабрику. Новый метод вполне себя оправдал. Штрооп сообщил начальству в Краков: «Благодаря поджогу зданий в течение ночи евреи, еще укрывавшиеся, несмотря на все наши розыски, на чердаках, в подвалах и других потаенных местах, вышли наружу, пытаясь как-то избежать огня. Множество их — целые семьи, уже охваченные пламенем, — прыгали из окон или пытались выбраться на связанных простынях и т. п. Были приняты меры, чтобы эти евреи, как и все прочие, были тотчас же ликвидированы».
Повстанцы не могли уже дольше держаться в горящих, наполненных дымом зданиях щеточной фабрики. В ночь на 22 апреля, укутав мокрыми тряпками лица, они перешли на Францишканскую улицу через дворы, усыпанные битым стеклом, кирпичами, кусками жести, обгоревшей утварью и обугленными трупами. Разбив метким выстрелом немецкий прожектор, боевики не дали врагу проследить направление отхода. На следующий день боевые группы, отошедшие из района щеточной фабрики, установили связь со штабом ЖОБ.
