10月30日晨8时,苏军飞机10余架飞抵富锦上空,向东北军舰船和陆上机关进行轰炸,东北军虽然作了还击,但损失严重,不得不实行退却。苏军趁东北军退却之机,破坏拦江防线,清除江中障碍。
31日上午10时,苏军集中军舰7艘,飞机9架,步骑兵3000余人,各种炮80余门,机关枪200余挺,全力进攻富锦,经激战,于当日晚6时占据富锦。
11月初,东北天寒地冻,江水结冰,苏联军舰退往哈巴罗夫斯克。考虑到黑瞎子岛还在天罚军手中,为了避免被堵住后路的况生,加伦将军不得不让苏军步兵、骑兵也从陆路返回,东线战事基本结束。
与东线相比,苏军在西线的战役就顺利了很多。
11月14日,加伦将军下达了作战计划:从北、东、西三面封锁满洲里部队;切断满洲里和扎赉诺尔之间的铁路,割断两处军队的联系;以第35步兵师为主力从北方进攻扎赉诺尔,同时阻断奉军守军退往海拉尔;骑兵旅包抄扎赉诺尔的南郊,与主力部队相互配合,消灭扎赉诺尔城内驻军。然后,将主力部队合兵一处,消灭满洲里城内的守军。
此外,特别远东军还动用了强大的炮兵和空军。仅其主攻部队第36步兵师就组建了约30门大炮的炮兵群。出动了第26航空大队、第6和第25航空中队,负责侦察,对奉军前线部队和预备队及其工事进行轰炸和扫射。
11月16日零时苏军各作战部队被运送到预定位置。
11月17日夜,苏陆空军及34辆坦克,猛攻满洲里。东北守军开始猛烈抵抗。苏军一路在南线进攻,一路在强大的炮兵和装甲列车的配合下向满洲里工事区以北的要冲部位推进。另有一支苏军从东边绕过城区,从阿巴该图出的苏军进入满洲里工事区的南段与负责侧翼进攻的另一路苏军会合,切断满洲里与扎赉诺尔的铁路,使满洲里失去了与扎赉诺尔的联系,满洲里守军的出口和退路全被封死。
在包围满洲里的同时,17日夜,苏军主力第35、36步兵师等精锐部队从西北方向对扎赉诺尔起进攻。两连驻守高地的奉军将敌人先头部队阻止在高地之前,苏军派出支援部队实行侧翼进攻,也被守军打退。激战到第二日中午12时,苏军出动2辆坦克冲上高地,配合步兵作战,最后夺取了高地。随后苏军沿着铁路线向扎赉诺尔动进攻,奉军则利用战壕和石垒掩护,猛烈射击来犯之敌,有效地阻止了苏军的前进。
从扎赉诺尔东北方向进攻的苏军第35步兵师接连占领了几个高地,保证其他部队侧翼进攻。一个营的苏军迅速迂回前进,占领了扎赉诺尔和嵯冈之间的铁路会让站,并挖壕坚守,割断了扎赉诺尔和海拉尔的联系。这样,西线的三个军事要地满洲里、扎赉诺尔和海拉尔被苏军分割开来,整个西线的奉军处于十分不利的地位。