La difesa elastica predisposta nel settore orientale della Linea Gotica dal comandante della 10ª armata germanica, Heinrich von Vietinghoff-Scheel, è particolarmente efficace nel rallentare l’avanzata alleata; la battaglia dell’aeroporto e la ferma resistenza a San Martino Montelabbate hanno costretto gli Alleati a perdere preziosi giorni prima di giungere all’ultima delle linee difensive in profondità organizzate dai Tedeschi. Si tratta della Linea Gialla che parte da Rimini verso l’entroterra e ha i suoi capisaldi sul Colle di Covignano, dove i soldati hanno l’ordine di resistere ad ogni costo. L’attacco alleato inizia con cannoneggiamenti fin dal 17 settembre ma è dal 18 che tutta la linea viene coinvolta dalla battaglia con incessanti bombardamenti, sebbene i canadesi siano ancora bloccati a San Martino Montelabbate. Il 19 però, grazie allo sganciamento dei Tedeschi da quest’ultima posizione, tutte le forze possono essere impiegate dagli Alleati; al contrario i soldati germanici, in assenza di rimpiazzi, devono sopportare la terribile artiglieria che li martella da terra e da mare mentre dal cielo piovono in continuazione le bombe: si stima che durante la battaglia siano state lanciate quasi un milione e mezzo di granate. La parte preponderante dell’attacco a Rimini spetta alla 1ª divisione di fanteria canadese, di fronte alla quale si trovano sia la temibile 29ª divisione granatieri corazzati, sia un reggimento della 162ª divisione turkmena. La conquista della città, difesa da un’altra forte formazione tedesca, la 1ª divisione paracadutisti, è affidata alla 3ª brigata da montagna greca. I duri combattimenti non portano subito allo sfondamento del fronte avversario ma il comandante dei canadesi, gen. Vokes, intuisce che in alcuni punti i successi possono provocare il collasso della Linea Gialla e pertanto ordina di rinnovare gli attacchi. Infatti al crepuscolo reparti del 22° reggimento (chiamato Van Doos) conquistano due posizioni importanti: Villa Belvedere e Villa Paradiso, dove i turkmeni ivi assegnati si arrendono facilmente. In questo modo lasciano scoperto un varco che presto verrà sfruttato dal reggimento Loyal Edmonton, il quale giungerà fino a San Lorenzo Monte, minacciando di accerchiare le restanti forze germaniche sul crinale. La situazione sembra disperata per i Tedeschi ed infatti il 20 settembre gran parte delle truppe viene autorizzata a ritirarsi dietro il Marecchia. Il Reggimento Princess Patricia, subentrato al Loyal Edmonton, continua ad avanzare fino ad avvicinarsi al fiume. Nonostante il clamoroso scacco di Montecieco, dove la 90ª divisione granatieri corazzati tedesca riesce a distruggere gran parte dei carri armati della 1ª divisione corazzata inglese senza apprezzabili perdite, gli Alleati avanzano e i paracadutisti asserragliati a Rimini corrono il rischio di essere accerchiati. Il gen. Von Vietinghoff – che, per timore di perdere l’intero reparto, è contrario ad una difesa casa per casa come richiesto dal comandante in capo maresciallo Albert Kesselring – dopo serrate discussioni ottiene alla sera del 20 il permesso di evacuare la città, in una ritirata piuttosto rapida perché nella notte il reggimento Princess Patricia giunge a San Martino in Riparotta, sul Marecchia. Gli Alleati possono quindi entrare in una Rimini abbandonata dai Tedeschi e completamente disabitata: all’alba del 21 settembre piantano sul municipio in Piazza Cavour la loro bandiera i greci, a cui il gen. Harold Alexander, comandante in capo delle forze alleate, aveva concesso l’onore della conquista della città.