次日临晨6时，1兵团总部下达全线进攻的命令。北线第5军季振同部、第4军董振堂部，由兴凯湖南侧、肯特山脉南麓向海参崴挺进。第1军赵亮部、第2军张世英部，由绥芬河一线发起攻击，目标双城子。第3军萧劲光部由东宁一线向东推进，目标海参崴。吉林春化镇一线，由吕正操率领山东纵队4个师发动佯攻，目标海参崴。
北中南几百公里战线同时发起浩大攻势，苏军各防守部队顿时陷入苦战。进攻发起后，空军部队由牡丹江机场、吉林机场集中所有空中力量，分别对绥芬河、双城子等军事目标，实施大规模空袭。中山号航母、长城号航母出动舰载轰炸机，重点对海参崴实施轰炸，苏军完全陷入被动之中。苏军北线援兵在乌亚拼死攻击，然而，在44军、特种作战旅顽强阻击下，裹足不前。
经过3天激战，第1军、第2军攻占绥芬河，苏军被迫退守第2道防线。北线第4军、第5军再次重创苏军两支守备师，同时重创了苏军一支坦克旅。南线第3军再次突破苏军第2道防线，苏军被迫后撤。吉林春化镇一线，吕正操率领4个师攻入俄境，兵锋指向海参崴，苏军面临困境，败退的迹象明显。
双城子苏第3军团司令部，55军军长季米洛夫走进，司令部内一片狼藉，各司职人员正在忙碌，显然是要撤退。此时，第3军团司令官克里梅茨将军，已经穿好衣服准备离开。“将军同志，战局如此糜烂，几天时间我们这条防线支离破碎，米舍洛夫将军负有不可推卸的责任。”“季米洛夫将军，这个责任让米舍洛夫承担不公平。”
“我们没有想到敌军胆敢向我们发动大举进攻，要说承担责任只能让统帅部来承担，华西列夫元帅没有错，米舍洛夫没有错，你我也没有错。”言外之意，这是斯大林的错误。司令官克里梅茨说的没有错，也许每一位将官都有责任。战前的狂热和盲目自信，尤其是对敌人的轻视，是造成困局的主要原因。“将军同志，全线溃败，集群司令部有何指示？”
“敌军在南线突然出现4个师，海参崴受到致命威胁。为了确保海参崴稳固，集群司令部命令我率领19军主力，在海参崴西侧构筑新的防现。战局如此被动，乌苏里斯克的防御交给你了。”克里梅茨上前于季米洛夫握手接道：“大敌当前，指责埋怨没有任何意义，你应该控制自己的情绪！”望着克里梅茨离去的背影，季米洛夫心情灰暗到低点。
2天后，海参崴南线集群司令部内，失败的气氛笼罩。10天时间过去，北线第60集团军援兵依然被阻截在乌亚，方面军司令官华西列夫元帅亲自到北线指挥作战，同样没有起色。虽然各部勉强挡住了敌军的凶猛进攻，但是能抵挡多长时间，米舍洛夫心里清楚。其实他对战局的判断已经失去信心，根本猜不出敌军的意图，否则他不会把19军主力调往南部。
“报告，华西列夫元帅来电！”参谋长把电文交到米舍洛夫手里。电文没有什么新意，要求米舍洛夫，顽强防守，增援部队正在全力进攻，很快就会南下。米舍洛夫把电报扔到一边郁闷道：“敌军只有一个军，7个师居然难以突破阻截，简直不可思议。”“将军同志，中**队经过连年战争，他们已经变成一支可怕的军队，我们无法回避这个现实。”
参谋长接道：“10天防御作战，我们见证了敌军强大的进攻能力，强大的战斗力。目前全体官兵士气非常低落。我们没有想到敌军居然投入7个军作战，总兵力达到30万人，失利在所难免。防守失利在于敌军集结重兵，在于敌军空中支援，在于我们没有任何准备。”“此举可以看出敌人有更大的企图，毫无疑问，他们想攻占海参崴，继而攻占整个乌苏里江以东地区。”
“最高统帅部包括华西列夫元帅，恐怕也意识到问题的严重性。”“将军同志，敌军在外蒙后退，莫非用外蒙换取乌苏里江以东的领土？中苏之间的领土问题一直悬而未决，敌人是不是发出某种信号。”“不排除这种可能，或者两者兼而有之。”“如果是这样的话，中苏之间势必要爆发全面战争，你判断胜面有多大？”“如果在半年之内我们取胜，粉碎敌人的企图没有问题，如果超过半年甚至更长，我们没有胜利的把握。”
“你分析的有道理，中国土地辽阔、人口众多，如果战争旷日持久，我们会被拖垮的。尤其是漫长的后勤补给线，根本满足不了前线之需。现在可以得出结论，我们挥兵外蒙是一个战略性错误。”“这不是你我考虑的问题，下一步能不能守住海参崴是关键。”“报告！北线敌军突破第8机械化军、守备212、213师防线，守备212、213师再次遭到重创，兵力损失过半。”