蘇軍向張學良軍隊發動猛烈進攻。

與蘇聯人作戰時的張學良

1929年10月12日，蔣介石命令張學良指揮8萬東北軍開赴綏芬河，向蘇聯進攻，中蘇邊境武裝衝突全面展開。蘇方調動海、陸、空三軍，以猛烈的攻勢從滿洲里、扎賚諾爾、同江至綏芬河數千裡邊境沿線全面反攻。蘇軍在東線轟炸了綏芬河、穆稜車站；西線則進攻滿洲里和扎賚諾爾。

12日凌晨5時，在黑龍江與松花江匯流的三江口，蘇海軍艦隊向中國軍艦開炮，中蘇海軍開戰。守衛三江口的是中國東北江防艦隊，該艦隊有“利捷”、“利綏”等5艦。蘇艦有4艘中型炮艦，4艘小型炮艦，旗艦“雪爾洛夫”號1200噸，此艦有6英寸大炮8門，高射炮1門。中方“利綏”艦艦首主力炮首先被命中，6名炮手屍首橫飛。江防艦隊各艦及陸戰隊奮勇激戰約一時半，蘇旗艦傾斜，漸就沉沒，另2艦亦中炮起火，退出三江口。不久，蘇機15架整隊來攻，“江泰”、“江平”被炸起火，蘇艦又折回攻擊，共發射2400餘發。江防艦隊進行抗擊，彈如雨下，江水沸騰，又擊沉蘇艦2艘。中方“江安”艦亦被炸毀，“利捷”與“東乙”2艦亦先後沉沒，“利綏”因被創過巨，繞出戰線以外亦被炸沉。蘇方殘艦及飛機，集中火力向中方陸軍陣地進攻，蘇機關槍隊四五百人，擬自三江口正面強行登岸。未果。復以步兵3000餘人，繞過下游十餘里處，由海軍及飛機掩護登岸。激戰至午後2時許，三江口陣地及同江一線被蘇軍占領。同江一役，中國江防艦隊全軍覆沒。

由於張學良東北當局對蘇軍力量缺乏足夠的估計，準備不足，就冒然挑戰，蘇軍進攻後，大驚失色，倉促應戰並節節敗退。