罗曼年科到达鄂木斯克后，当即向斯大林要求获得全权指挥前线各部的权利，要求增派火炮1200、坦克800辆、装甲车900辆，以及飞机1000架，斯大林当即满足了罗曼年科要求。

此外，针对中亚战区丧失制空权，为保证铁路修筑进度，保证已修筑铁路的安全，罗曼年科以卢金的19集团军为西伯利亚铁路南线铁路守备部队，在正在修筑铁路的前沿阵地100公里建立多个预警点，以300架飞机为机动兵力，并且布置大量侦察机，当发现中国军队人入侵或者中国飞机轰炸正在重新构筑的西伯利亚南线铁路的时候，飞机紧急起飞，以迎战中国飞机。

在重新部署兵力后，中国空军再也不能像过去那样随心所欲的轰炸西伯利亚铁路南线了，中国骑兵再也不能像过去那样神出鬼没的出入西伯利亚铁路沿线。

看到俄罗斯重新构筑铁路速度超过过去2倍，中亚战区决定并报大本营批准，决定主动出击，击溃苏俄意图，防止苏俄将铁路修建到阿克套，从而保证整个中亚战区的安全。

在完成战役准备后，为了保证袭击的突然性，4月6号，中国一个骑兵师主动出击，在当地哈萨克斯坦骑兵师配合下，用了两天时间，端掉了罗曼年科设在前沿阵地的50个预警点。

听到自己用来预警中国空军的飞机遭到中国骑兵端掉后，罗曼年科大惊，一面命令空军各部加强警戒，防止中国空袭，一面下达作战命令，一面命令驻守在鄂木斯克与西伯利亚城的库洛奇金率领第8集团军，托尔布欣第20集团军、布尔加宁的30集团军从西伯利亚城，从鄂木斯克压过来，以与中国军队进行决战。

4月8号，中国空军率先出动，在中亚战区空军部长毛邦初的指挥下，对分布在铁路沿线的20个空军飞机场进行了轰炸，炸毁了127架苏俄战机，从而让罗曼年科辛苦建立的所谓铁路空中走廊企图破产。

此同时，装甲21军，装甲35军在前面开路，2个步兵军向正在掩护俄罗斯筑路部队的俄罗斯第19集团军发动攻击，以骑兵23军军长邓锡侯为总指挥，指挥骑兵23以及2个哈萨克斯坦师，1个吉尔吉斯坦师从侧翼出发，对已构筑的西伯利亚铁路南线进行骚扰与破坏。

在坦克引导下，中国军队迅速击败了布置在前沿阵地的俄罗斯19集团军的2个师，向其主要阵地扑去。

听到前线连年溃败，一夜之间西伯利亚铁路南线多个铁路守备点被攻占，整个南线将再次陷入瘫痪状态之下，罗曼年科大惊，一面令卢金构筑工事，固守待援，一面命令各部快速前进，以解决中国兵团。

4月15号，俄罗斯第19集团军主力被包围，中国以2个装甲军、2个骑兵军为进攻主力，对其进行猛烈攻击。

经过4天交战，第19集团军大部已经被消灭，残部被围困在方圆5平方公里的土地时候，负责增援的的俄罗斯第30集团军距离战场不足50公里的时候，虽然未能完全消灭第19集团军，但是薛岳感到战役目的基本达到，在这次作战中，俄罗斯用时8个月修筑的铁路，有40%被破坏。

中国骑兵23军，哈萨克斯坦2个骑兵师，吉尔吉斯坦1个骑兵师已经深入到铁路沿线，对苏俄是一个沉重的负担，在这种情况下，不是与俄罗斯拼伤亡的时候，当即下令以装甲21军在后方掩护，主力向阿克套撤退。

与此同时，邓锡侯根据战区命令，留下骑兵副军长马鸿逵率领1个中国骑兵师，1个哈萨克斯坦骑兵师，1个吉尔吉斯骑兵旅，继续留在北部，以牵制与威胁西伯利亚南线铁路，威胁鄂木斯克。

马鸿逵，历史上有名的军阀，长期盘踞在兰州，是臭名昭著的军阀。