与之相反，远东红军一直遵循图哈切夫斯基、叶戈罗夫所倡导的新军事思想，康索莫尔斯克（共青城）、尼古拉耶夫斯基（庙街）、古比雪夫卡、斯沃博德内依、布拉戈维申斯克（海兰泡）、海参崴等城市的所有拖拉机工厂，全部用于生产坦克，远东原本有四家飞机厂，到现在已经扩大到八家，全负荷生产战机，钢铁厂、兵工厂全面开动，各种口径的大炮源源不断地装备到部队，由古格拉集中营的火箭专家根据此前多次试验理论，甚至还研制出了“喀秋莎”火箭炮，专门组建了四个火箭炮师。
十二月十三日，受斯大林和苏布中央指派，莫斯科军区司令布琼尼元帅担任乌拉尔战区前敌总指挥，统领从列宁格勒、莫斯科、基辅、伏尔加河沿岸、乌拉尔五大军区抽调的、以及从东线溃败下来的西西伯利亚军区残部，共一百二十二万军队，编成三个方面军，趁着远东军在西西伯利亚立足未稳，从西北、西部、西南三个方向，向远东军所在的彼得罗巴普洛夫斯克及额穆斯克一线发起进攻。
叶戈罗夫统帅四十四万远东军，沉着应战。
叶戈罗夫先是以自己担任红军总参谋长时颁布的野战条例，在正面防御战中，前线各部均明确所部需负责的防御地带宽，并利用大炮和坦克配合突击集群，在局部出现失利时，进行坚决而又突然的反冲击，或独立的与防坦克支队协同动作，成功遏制了布琼尼一方以骑兵和步兵为主的部队的攻击。
随着远东后续军队源源不断开到，至十六日晨，叶戈罗夫手下已经集结了一百万军队，可用于突击的部队达到八十万，拥有四个机械化军，二千一百辆坦克，而对手屡攻不下，部队已经出现疲态。
在这种情况下，叶戈罗夫果断发布了反击的命令。
十六日上午九点，远东军后方阵地上，数千门大炮齐发，炮击闪射汇成的橙红的弹幕，在空中织成一片蔚为壮观的奇景。莫斯科红军阵地前沿霎时浓烟滚滚，遮天蔽日。硝烟里，空中的太阳也变成灰蒙蒙的。
布琼尼听闻前线将士损失惨重，立即命令炮兵进行反击，但远东军铺天盖地的战机突然杀到，对莫斯科军队后方的炮兵阵地，进行了无情的轰炸。
由于缺少足够的防空武器，待驻扎在乌拉尔山以西各机场的战机赶来时，远东军的战机已经完成任务，功成身退，留下一地的废铜烂铁。莫斯科空军欲依样画葫芦，对远东军的炮兵阵地展开攻击，却在地面强大的防空炮火和赶来缠战的战斗机协助下，丢掉近半战机和轰炸机，狼狈逃窜。
中午十一点半，远东军炮火向敌军阵地纵深延伸，田野里响起成千上万人震天动地的“乌拉”声，两千余辆坦克，分成四个突击集群，若万箭齐发，向当前的敌军发起进攻，步兵紧随其后，奋勇冲锋。
莫斯科红军表现得很英勇，多次组织敢死队，对坦克实施爆破，但徒劳无功，很快，莫斯科军第一道战壕被攻占，战斗继续向纵深发展。
四个坦克突击集群，在攻坚中的威力，展现无遗，钢铁洪流以一往无前的气势，直插莫斯科军的后翼，期间不少英勇的骑兵拿着马刀，疯狂地去砍坦克的外壁，却被坦克的机枪火力无情地击倒在地。
待日落前，坦克集群已经深深楔入敌防御阵地五十公里，威逼莫斯科军设置在后方的指挥中枢，布琼尼狼狈选择后撤。与此同时，远东军各步兵集群也在大炮、火箭炮和战机的协助下，突破了莫斯科军主要地带的防御。
今天一大早，油料补充齐全的各坦克集群，兵分四路，再次发起冲锋，一路径直向西，威逼莫斯科军前敌指挥部所在的库尔干，一路攻向西北方的秋明市，一路攻向北方的伊希姆市，一路攻向西南方的库斯塔纳，试图截断莫斯科军的退路。
至日落前，远东军西方坦克集群，顺利攻陷库尔干，布琼尼再次狼狈逃窜，退往乌拉尔山一线的车里雅宾斯克。
北方和西北方坦克集群，顺利地拿下了伊希姆、秋明，西南方集团，拿下了库斯塔纳。与此同时，各步兵集群也攻占所有战略要点，近九十万莫斯科红军，被分割合围在各个狭小的区域。
战争打到这个地步，莫斯科军队的最终惨败已是不可避免。斯大林大清洗的恶果终于呈现，莫斯科红军既没有正确的防御作战理论指导，又缺乏进行稳固防御所需的兵力、兵器，并且由始至终，布琼尼对于远东军的反击，完全没有心理准备，可以说整支部队，是在一片恐慌与混乱中转入防御的。那些因为优秀的指挥员被清洗而“突击”提拔上来的指挥员，素质极差，就连司令部下达的防御战术都不能很好执行，就更别提根据战争实际来进行正确的布防和作战了。
而远东军却不同，在斯大林和苏布中央发出的死亡威胁下，上下一致，万众齐心，再加上布柳赫尔始终坚持图哈切夫斯基和叶戈罗夫的正确的建军理论和方针，部队执行高层制定的战略的意志无比坚定，带兵的高中低层军官指挥作战的经验极为丰富，并且各支部队多次在内部的军事演