大约在七时以后，联军的六个师在双城子要塞周围先后升起十六个校射气球，并出动了四艘校射飞艇和六架校射飞机，以为正向双城子要塞猛烈开火 门大炮提供校射服务。
华军和朝军的二十七门305毫米攻城重炮分设在两处阵地上，每隔十分钟便发射出二十七发三百五十公斤的巨弹，巨弹的目标是俄军要塞中的重炮炮台，在校射装备的引导下，多座俄军炮台陷入了骇人的火焰与浓烟当中，大炮倾覆，死者遍地，生者四散奔逃。
一百零八门150毫米重榴弹炮和一百二十六门105毫米加农炮分设在六处阵地上，大约每分钟发出一百零八发四十五公斤的炮弹和一百二十六发二十公斤的炮弹，这些炮弹不断地落在俄军野炮阵地、交通壕、主要道路、兵营、各级指挥所等防护较薄弱的目标上，主要目的在于压制俄军的轻型野战炮、切断俄军前后方之间的联系并使俄军指挥系统陷入混乱。
数百门90毫米榴弹炮、75毫米速射野战炮、山炮以及80和100毫米迫击炮则不断地将大量5公斤到10公斤不等的小型炮弹向俄军前沿的铁丝网、鹿砦、碉堡、战壕等目标疯狂投射，俄军前沿阵地陷入一片火海，守军被压得抬不头来。
猛烈的炮火准备自凌晨五时三十分开始，持续了将近五个钟头，间以三次空袭，共有二十余万发炮弹和五百多枚炸弹倾泻到俄军阵地上。
华军第一波进攻部队在猛烈的炮火掩护下，陆续进入进攻出发阵地：中国第三野战军之第13步兵师的4个团在要塞北面展开，第11步兵师的5个团在要塞西北展开；朝鲜第一集团军之第1步兵师的5个团在要塞西面展开，第2步兵师的5个团在要塞西南展开，禁卫师的4个团在要塞南面展开。
十时三十分左右，联军炮兵改重点打击为集群弹幕射击，首先大部分炮火集中向俄军一线战壕前的障碍物轰击，打出一道密不透风的火墙。这时步兵跃出战壕，开始编组攻击队形，炮弹爆炸腾起的烟雾影响了俄军的观察，使其无法发现中朝军步兵的行动。
当联军步兵组成攻击队形，向一千到一千五百码外的俄军一线战壕和支撑点突进时，联军的弹幕开始随着步兵的推进逐渐向敌纵深移动，步兵每前进二到三百码，就会发出信号，要求炮兵将弹幕向前推进相当的距离。
在校射装备的引导下，一部分重炮则继续执行压制俄军炮兵的任务，不但要压制俄军要塞炮台中的重炮，还要压制俄军野战部队布置在坚固阵地上的野战炮和臼炮，使之无法对暴露在旷野中的的联军步兵实施有效打击。
但俄军的前沿支撑点仍然发挥了一定效力，这些支撑点以环形多面战壕为基础，加筑了可容纳机枪和轻型野战炮的暗堡，联军的炮火无法完全摧毁这些前沿支撑点，当联军的弹幕向俄阵地纵深推进后，这些支撑点里幸存的官兵就开始以残存的武器向已接近到阵前四五百码范围内的联军步兵猛烈开火。
朝鲜国防军的步兵火力比较有限，在近距离上难以压制俄军隐蔽在工事后的枪炮火力，从要塞西面发起进攻的朝鲜第一步兵师第一波进攻部队遭到严重杀伤，其中负责中路主攻的第3步兵团在1小时内伤亡500余人，仍无法突破俄军一线阵地。
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相对之下，华军国防军和朝鲜禁卫师的战力相近，均能够较轻松地突破俄军一线阵地，但面对俄军堡垒群的交叉火力阻击，仍免不了要付出巨大的代价。
在俄军北面的f堡垒前，华军第37旅的115团被炽烈的机枪火力打得抬不起头来，全团二千多人缩在刚刚夺取的一线战壕里动弹不了，团长下令强行冲锋，结果十分钟内有超过一千人倒下，由于团长被打死，团主任参谋及时下令撤退，才避免了全团覆灭的惨状。
其他联军团队也好不到哪儿去，由于高估了炮火准备的效果，联军步兵在俄军堡垒前以饱满的热情发起了一轮又一轮悲惨的冲锋，步机枪子弹和速射炮弹在堡垒前打出一道可怕的火墙，联军步兵的布满弹孔的ròu_tǐ在许多地方积成了一道道齐腰高的尸墙。死亡的幽灵四下盘旋，血肉不断在空气中飞溅，冒烟的手或脚在天空中划过一道又一道弧线，破碎的内脏与粉碎的武器散布地面，这是一次美妙的屠杀，或许美妙得连杀人者都觉得不可思议。联军的迫击炮和速射炮根本无法对钢筋水泥的堡垒造成实质性的损害，重炮正忙着轰击俄军的炮台并压制俄军的野炮火力，对于隐蔽在堡垒坚固墙体后的机枪和速射炮并未造成严重损害。
然而在华军空中力量的重点打击下，处于要塞西北位置上的c堡垒已经失去了作战效力，华军11师以3个团重点攻击该堡垒，成功地清除了该堡垒内的残余守军，占据了堡垒附近三千码内的附属阵地，却只付出了轻微的代价。
11师师长郑虹立即在此处投入了师预备队两个团，巩固了阵地，接着，第三军预备队三个团从此穿突而出，占领了c堡垒之后的k炮台，并攻击前进到双城子市区，引起了俄军的恐慌，但俄军立即投入预备队，将华军赶回k堡垒。
这一切全在海参崴集团军群司令官马成武上将的眼中。
当日十时之后，一艘巨大的“强云”重型攻击飞艇就一直徘徊在双城子要塞上空，保持在