战斗是在凌晨3点半准时打响的，驻守乌兰巴托北部阵地的是远东方面军步兵第8师，这个师是苏联仅有的几个山地师，战斗力在苏联所有的部队之中都算不错，虽然不能说最强，但是也能排到前五十，因此调这个师守北部阵地，朱可夫还是很放心的。
驻守西部阵地的是苏联机械化步兵第127师、129师，相对于驻守北部的第八师，这两个师就垃圾多了，两个师的兵力加起来才一万八千余人，武器装备也很差劲，更重要的是这两个师在去年的诺门坎战役中曾被日军第23师团重创过，到现在还没有恢复战斗力。前段时间苏联国防委员会甚至于还准备将这两个师连同远东军区辖下的其它4个不满员的步兵师裁撤掉，要不是中苏战争突然爆发，这两个师很可能已经从苏联红军的战斗序列中被清除了，从这一点上看，这两个师还的感谢陈锋所部，感谢这场战争为他们保留了番号。
凌晨三点半正是人们睡意浓郁之时，由于连日间的战斗都是在东部、南部阵地打响的，西北两个方面由于地形易守难攻，所以一直都没有受到攻击，因此这两个方向的守军防御很松懈。
而且苏军防御的重点是前方阵地，因为陈锋所部即便是向西北两个方向进攻，也只能从相对平缓的坡地进攻，至于后面的悬崖，苏军根本就没有在意。在布置防御阵地的时候，苏军师指挥部就专门派人看过后面悬崖的地形，得出的结论是哪里根本不具备攀登的条件，想从哪里进攻根本就是异想天开。
然而，就是苏军认为不可能进攻的地方。此时却鬼影重重，几百名全副武装的中国士兵悄悄抵达西北两个方向的悬崖。
在一名貌似军官的指挥下，几名士兵越众而出，然后迅速组装出几副弓弩，弓弩上放着连着绳索的钩箭。很快几根直通山顶的绳索便固定了下来。接着几道矫健的身影迅速来到绳索下，开始向上攀爬了起来。
半个小时后，北部阵地500多名特战队员以及西面阵地300名特战队员全部就位，负责指挥作战的周铁蛋立即命令各特战小组按照原计划行事。
只见数百名特战队员迅速分成若干个小组，分赴各个方向，而周铁蛋则是带着一个特战小队向着苏军第八师的师部摸去。苏军的防备极为松懈。除了弹药库有士兵彻夜把守之外，其他地方都是一片漆黑，根本就看不到人影，最令周铁蛋感到不可思议的是，苏军竟然没有布置暗哨。一路上他们只遇到两支10人的巡逻队，但是都被他们轻易地干掉了。
很快。周铁蛋等人就摸到了苏军第八师的师部，不得不说周铁蛋等人运气确实很好，他们赶到这里的时候，第八师中高级军官会议刚刚结束，所有军官正准备离开师部。周铁蛋当机立断，立即命令身边的这个特战小队发动攻击。
“砰”“砰”
狙击手迅速就位，然后自由射击。苏军第八师附近的十几个机枪手迅速被干掉。与此同时，跟在周铁蛋身后的六十多名特战队员也同时开火，守在第八师师部的那个警卫排根本就没有任何反击的机会，就被周铁蛋等人干掉了。
下一分钟，周铁蛋一马当先冲入苏军第八师师部，连续击毙几个想要反抗的苏军军官，迅速将苏军第八师师部给控制了，包括第八师师长、政委、参谋长以及营团一级的军官全部成了俘虏。
而此时第八师的士兵已经发现有人偷袭，所有的士兵都迅速跑出营房，准备参加战斗。然而，就在他们踏出营房的时候，也是死神来临之时。陈锋所部的特战队员早已经在所有苏军休息的营房门口或者是必经之地布置好了陷阱。
一时间，整个北部阵地爆炸声不断，火光冲天。周铁蛋看看时候差不多了。立即命令特战队原路返回，而他则押着这些高级俘虏率先撤退，等所有的特战队员都撤出战斗之后，周铁蛋立即命令身边的信号手立即给前敌总指挥部发信号，很快一枚艳红色的信号弹迅速升空。
接到信号的前敌总指挥部立即给整装待发的前沿阵地打电话，命令他们立即按照原计划行动。
“轰轰轰”
布置在东南两个方向的数百门大口径火炮同时调整射击诸元，向着苏军驻守的西面。北面阵地猛轰。在炮兵发动炮击的同时，步兵也开始向西北两个方向运动。
由于布置在西北两个方向的两个师级指挥部全部被端了，西面阵地的军火库也被特战队员搞掉了，因此这次进攻出奇的顺利，不到一个小时陈锋所部就将这两个方向的苏军全部消灭了，击毙俘虏苏军2万余人，剩下的全部逃进了乌兰巴托城。马操等人得理不饶人，也不管肃没肃清残敌，指挥部队向着乌兰巴托进攻。
陈锋所部攻入乌兰巴托的消息传来，城内的苏蒙联军联合指挥部大惊失色，朱可夫立即调集大军增援西北两个方向，试图将攻入城内的中国.军队赶出城。
然而，今夜中国.军队似乎发了疯一样，不管苏蒙联军来多少，都很快就被击溃了，陈锋所部火力之强远远超出了苏蒙联军的估计，而ak突击步枪在城市巷战中的威力被凸显了出来，拿着普通步枪的苏蒙联军还没有摆好射击姿势就被打成了筛子。
最让朱可夫愤怒的是，就在陈锋所部攻入城内的同一时间，乌兰巴托城内竟然有多处蒙古人民军起义，叛军甚至于已经控制了乌兰巴托广播电台，叛军首领巴特尔.道尔吉在炮火隆隆之时发表广播演说，他对所有的蒙古国民说，蒙古一直以来都是中国的蒙古，自从伟大的成吉思汗与忽必烈汗时就已经是了。世界上只有一个蒙古族，世界上也只有一个中国，蒙古族的分裂是苏联无耻干涉中国内政的结果，他号召所有的蒙古人民军以及蒙古国民起来反抗苏联的入侵。
这个巴特尔.道尔吉朱可夫并不清楚这个人，但是现任蒙古国最高领袖以及军队最高司令的乔巴山却一点都不陌生。这个巴特尔一直以来都是一名坚定的蒙古独立的反对者，在他身后还有数以万计的跟随者。
一直以来巴特尔和他的支持着都是大呼拉尔政治上最大的敌人，双方关于蒙古国的军事内政以及外交方面多有交锋。没想到这个时候，这个家伙竟然鼓动军队叛变，这让乔巴山等人极为愤怒。
巴特尔的广播演说的效果是显而易见的，他本人原本就是蒙古国有名的政治家，支持者虽然没有乔巴山那么多，但是也不少。况且现在蒙古独立才不过十几年的时间，国内思想还没有完全统一，支持独立的民众并不是很多。
很快又有几支军队叛变，整个乌兰巴托的防御漏洞百出，数万中国.军队蜂拥而入，苏蒙联军被打的节节败退。
战至第二天上午九点，城内包括广播电台以及火车站等一多半重要部门被陈锋所部控制，东门和南门也相继失守，这样一来，城外的苏蒙联军处境就极为不妙了。苏军苦心经营的东部南部阵地有被陈锋所部前后夹击的危险，无奈之下朱可夫只得命令这两个方向的守军立即撤退。
苏蒙联军撤退之后，陈锋所部其余兵力立即向乌兰巴托开进，到上午十一点，乌兰巴托一半以上的城区已经被陈锋所部占领。十二点整，朱可夫下达了全军撤出乌兰巴托的命令，包括1万多蒙古人民军在内的7万苏蒙联军紧急撤出了乌兰巴托，在乌兰巴托以北的达古拉镇安营扎寨，修筑防御工事，以防陈锋所部继续进攻。
攻占乌兰巴托之后，在叛军首领巴特尔的协助下，陈锋所部很快就平定了乌兰巴托的秩序，肃清了城内残余的苏蒙军队。
1940年7月7日下午三点，陈锋所部在乌兰巴托城内举行了盛大的入城仪式，在数百辆坦克的开道下，一身戎装的陈锋在数万蒙古军民的欢呼下进入乌兰巴托。
下午五点，朱可夫派代表送来苏联政府的谈判请求，希望双方可以进行和平谈判，就此停战。陈锋对此迅速作出回应，欢迎与苏联政府进行平等对话，在谈判期间他保证所部不会主动向苏蒙军队发动进攻。
同一天，国民政府的中央日报、延安方面控制的新华日报、申报、大公报、英国的泰晤士报、美国的纽约时报、华盛顿邮报以及塞北日报、塞北经济报都以头版头条的形式加急报道了这则消息。这是近百年来中国.军队在对外战争中第一次取得胜利，而且对手还是世界大国强国苏联，陈锋这个中国的军阀再次创造了军事史上的奇迹。