從周日（17日）到周一（18日）夜間，香港理工大學內有幾百名學生和示威者死守校園而被完全包圍，理大教職員及校友呼籲警方停止用武，「民間記者會」這一組織平台緊急呼籲，懇求所有香港人參加人海戰術，用反包圍的方式解救理工大學內的幾百人。
香港警方和抗議者星期天一天的激烈衝突主要發生在香港理工大學校園以外，警方出動兩組水炮車和裝甲車清場驅散，發射防暴彈，噴射有毒的藍色水柱，多次試圖衝破抗議者的防線，而固守校園正門外防線的學生和抗議者則在防線前投擲大量汽油弾和石塊還擊，在路中焚燒雜物阻擋警方推進。在警用裝甲車被示威者投擲汽油彈燒毀後，警方態度轉趨強硬。
警方指責說，「暴徒」在理工大學附近，持續以致命武器，包括汽油彈、弓箭及鋼珠等及磚頭，攻擊警方防線。一名警察傳媒聯絡隊隊員，在理工大學附近被箭射中小腿。還有一名防暴警員被鋼珠擊中。
星期天香港時間將近晚上6點，香港警方發出異常嚴厲的警告說：「理工大學一帶的暴力行為已達暴亂程度，任何留守並協助暴徒的人都可能犯暴動罪。」警方警告：支援抗議者的市民「亦有可能犯暴動罪」。
香港警方晚間9點多又在臉書發文稱，將會在理工大學展開進一步行動，再次呼籲理大校園內所有人，立即由北面李兆基樓Y座出口離開理大，並聽從警方指示。不過，不久就有報導稱，曾有示威者從Y座出口離去，但遭防暴警察截查；香港獨立媒體網記者實際測試Y座出口離開時，旋即被警察要求高舉雙手、一個跟一個慢慢向前，並接受搜身，且前面已有急救員被鎖上索帶拘捕。民主黨一位議員在與警方交涉時則被噴胡椒噴霧。有示威者接受採訪表示，已經寫好遺書，估計出不去，但不後悔。
由於理工大學遭警方包圍恐怕已經淪為孤島，香港「民間記者會」緊急網路呼籲：目前香港理工大學的情況極為惡劣，數以百計手足被困理大，擔心入夜後警方發起血腥鎮壓事件。他們懇求所有香港人用自己的方法前往油尖旺、紅磡一帶，有車出車，有人出人，人多方有轉機。採用「反包圍」的方式救出理大內的勇武黑衣示威者。
民間記者會還指出，「當初是勇武力量阻止惡法通過，5個月內齊上齊落，勇武為我地擋子彈，今日請為他們開路。如無人應援，勇武力量將全軍覆沒！」
面臨爆發大規模流血衝突的風險，已有多位香港泛民派立法會議員趕往理大，或與港府高層溝通，要求警方仿效以11月12日處理中大事件的方式暫時後撤，避免更大的警民衝突。
另據「香港眾志」發佈的視頻，由一些父母親組成的「守護我們的孩子」的成員，決定留下來保護那些被圍困的學生。他們說，我們不會丟下我們的「孩子」，我們將保護這個地方，希望這裏的每個人都能回家。
有學者臉書呼籲要求香港理工大學校長滕錦光到場調解。多名理大教職員、校友及學生在網上聯署，緊急呼籲政府及警方停止進攻理大校園，呼籲警方停止在理大範圍及外圍使用武力，允許所有理大內的人員和平離開，亦呼籲理大內的師生、校友和各界人士在安全情況下儘快撤離。
聯署信提到，衝突越演越烈，理大無法獨善其身，警方強攻理大，流血衝突一觸即發，師生及校友不願見到理大成殺戮戰場，呼籲當局以克制和理性態度，用和平對話解決問題，正面處理民間訴求。
香港警方鎮壓不斷升級，[江系大外宣網媒]香港01報導：在白天「攻打」理工大學時，已經有防暴警察在衝鋒車後高舉被視為應對暴動的「最後武器」AR-15實彈步槍。這是5個月以來，首次有警員使用這種武器或動用裝甲車上的MP5槍械。
17日晚接近午夜時，香港警方透過臉書直播發佈聲明警告，示威者不要再用汽油彈、弓箭、汽車或任何致命武器襲警，如果他們繼續這些危險行為，警方會在別無選擇下，「使用所需最低武力，包括使用實彈還擊」。
