12 октября началась Сунгарийская наступательная операция войск Отдельной Дальневосточной армии. В ходе боя под Лахасусу Амурская флотилия уничтожила 7 из 11 вражеских кораблей.  На следующий день Лахасусу был взят. Китайские войска начали отступать в беспорядке по направлению к Фугдину и советская кавалерия и пехота во время преследования уничтожили более 500 солдат и офицеров противника. Всего китайские потери составляли почти 1000 человек убитыми и ранеными.      Китайские солдаты, добравшись до Фугдина, принялись за грабежи магазинов и убийства гражданских лиц. В то же время Красная армия захватила крупные военные склады, в том числе большое количество продовольствия, но жалоб на её действия от гражданских лиц не поступало. Существовала опасность, что китайские войска могут превзойти советские по численности в соотношении три к одному, поэтому командование Красной армии приняло решение начать наступательную операцию, чтобы разгромить противника до того, как он соберется с силами. Была выпущена директива, согласно которой советская сторона отказывалась от каких-либо территориальных притязаний и намеревалась только разгромить армии милитаристов и освободить заключенных. Был сделан особый упор на то, что гражданские строения и организации не будут подвергаться нападению. 30 октября — 3 ноября в 60 км выше по течению Сунгари проведён второй этап Сунгарийской операции — Фугдинская операция. Советское наступление было направлено на два укрепленных региона с центрами в Маньчжоули и Чжалайноре. В этих районах китайцы прорыли многие километры противотанковых рвов и построили укрепления. 

Наступление в ходе Мишаньфусской операции началось в ночь на 17 ноября. Мороз стоял около 20 градусов. Чтобы обеспечить эффект внезапности, были предприняты все меры к должной маскировке. Перейдя замерзшую реку Аргунь, Красная армия атаковала китайцев на рассвете. Первая линия обороны была смята в течение нескольких минут. В то же время кавалерия перерезала железную дорогу у Чжалайнора, так что китайские войска не могли ни отступить по ней, ни получить подкрепления. Оказавшись в ловушке, китайцы оказали бешеное сопротивление, несмотря на потери (почти весь китайский 14-й полк был перебит). 18 ноября бойцы 35-й и 36-й стрелковых дивизий КА при поддержке танков МС-1 сумели сломить сопротивление противника прежде, чем замеченные с воздуха подкрепления успели подойти. Остатки китайских солдат были уничтожены кубанскими кавалеристами. Когда советские части вошли в Чжалайнор, город находился в состоянии хаоса. Все окна выбиты, на улицах — брошенное военное имущество. 19 ноября Красная армия повернула на Маньчжоули; китайские укрепления южнее и юго-западнее Чжалайнора были взяты через полтора часа.