3 сентября безуспешным атакам подверглись КП № 1, 2 и пост «Форт». По радио осажденные узнали, что сдана Быдгощи и что польские войска уходят из Поморья (Померании). В ночь на 4 сентября германская морская пехота попыталась форсировать канал на лодках, но была обнаружена неприятелем. Под огнем две лодки затонули, а остальные повернули назад. 4 сентября на помощь штурмующим был направлен учебный саперный батальон подполковника Карла Хенке. В этот день обстрел Вестерплатте с торпедного катера оказался неудачен, так как один из снарядов чуть не попал в цистерну нефти в порту Данцига. В связи с тем, что артиллерийский обстрел со «Шлезвига» серьёзно повредил казармы, капитан Домбровский принял решение о переносе командного пункта в один из бункеров. В гарнизоне стала ощущаться нехватка воды и продовольствия, представленного главным образом сухарями и консервами, а также медикаментов. На военном совете 4 сентября Сухарский настаивал на капитуляции из-за «очевидной безнадёжности положения» и ввиду того, что «дальнейшие потери приведут к неизбежному прорыву обороны и гибели всего личного состава», но большинство офицеров это предложение отвергли. 5 сентября после артподготовки германская пехота, поддержанная минометами, неудачно атаковала КП № 2. Тем временем КП № 1 был уничтожен артиллерийско-минометным огнем.

В 3.00 6 сентября немцы попытались поджечь лес, откуда поляки вели огонь. Они разогнали паровозом цистерну с бензином, которая на большой скорости понеслась в сторону леса. Однако защитники Вестерплатте разобрали рельсы. Цистерна остановилась и после попадания противотанкового снаряда взорвалась. Не удалось поджечь лес и с помощью огнеметов. Немцы обстреляли склады из гаубиц и мортир, пытаясь вызвать детонацию хранящихся там снарядов, но вновь неудачно. Вечером были пущены еще две цистерны, но их опять взорвали.

7 сентября начался генеральный штурм. В 4.00 огонь артиллерии сосредоточился на казармах и КП № 2. Последний был уничтожен из огнеметов. Но пехота была встречена пулеметным огнем с постов «Форт» и «Линия железной дороги» и отступила. Затем германским саперам наконец-то удалось поджечь лес, облив деревья бензином с помощью специального насоса.

Подрыв германскими сапёрами с помощью ранцевых огнемётов караульного помещения № 2 и уничтожение леса послужили для Сухарского поводом отдать новый приказ о капитуляции гарнизона, который был согласован с германским командованием, выполнен и закончился почетной капитуляцией. Комендант беспокоился о судьбе раненых, которые при отсутствии медикаментов были в большинстве обречены на гибель, если бы бои продлились еще несколько дней. К 7 сентября положение польской армии в целом было уже безнадежно. Ее фронт был прорван во многих местах. Сухарский проинформировал о своем решении маршала Рыдз-Смиглы, который присвоил всем защитникам Вестерплатте, живым и погибшим, высшие военные награды и очередное звание. С немецкой стороны в обсуждении условий капитуляции принял участие командир Учебного саперного батальона подполковник Карл Хенке. Капитуляцию принял генерал-майор полиции Фридрих Эберхардт, командир полицейских частей Данцига и будущий командир 60-й пехотной дивизии, сформированной из штурмовиков и полицейских Данцига. В 10.30 над казармами был вывешен белый флаг. Оборона Вестерплатте продолжалась 173 часа 30 минут.

Гарнизон Вестерплатте потерял 15 человек убитых и 53 ранеными. Еще один человек (радиотелеграфист сержант Казимеж Расинский) был убит через пять дней после капитуляции за отказ передать немцам ранее уничтоженные коды. 8 человек умерли в плену. Немецкие войска, осаждавшие Вестерплатте, насчитывали около 3500 человек. Немецкие потери, по разным оценкам, составили от 200 до 400 человек, в том числе до половины убитыми. Сказалась низкая выучка полицейских сил Данцига, значительно уступавшая вермахту, и неприспособленность морской пехоты для штурма укрепленных позиций. Многие немцы стали жертвами «дружественного огня» с броненосца и двух торпедных катеров.