Для содействия наступлению ударной группы 36-й дивизии (107-й и 108-й полки) была создана мощная артиллерийская группа, состоявшая примерно 30 орудий. На авиацию Забайкальской группы (во время операции ею руководил командующий ВВС ОДВЛ Г.И. Киш) в составе 26-й авиационной эскадрильи (командир И.Я. Лейцингер), 6-го и 25-го авиационных отрядов (командиры О.П. Перебышкин и ГМ. Бондарюк) возлагались ведение разведки, действия по укреплениям, войскам, коммуникациям противника путем нанесения бомбовых ударов и пулеметного обстрела>{48}.
Маньчжуро-Чжалайнорская операция началась утром 17 ноября. 5-я отдельная кавалерийская бригада обошла чжалайнорскую группировку и перерезала железную дорогу, связывавшую ст. Чжалайнор с центральными районами страны. Вслед за кавалерией двигались части 35-й стрелковой дивизии. Они захватили разъезд Аргунь, завершив окружение Чжалайнора. С севера и северо-запада на Чжалайнор начала наступление 36-я стрелковая дивизия, совместно с которой действовали танки. Оно развивалось успешно, и 18 ноября чжалайнорская группировка была разгромлена. Перегруппировав силы, советские войска нанесли удар по маньчжурской группировке. С севера наступала 21-я стрелковая дивизия, а с юго-востока — 35-я и 36-я стрелковые дивизии и 5-я отдельная кавалерийская бригада. 19 ноября китайские войска на ст. Маньчжурия были окружены. Все их попытки вырваться из кольца окружения были сорваны. 20 ноября китайский гарнизон капитулировал.
Вечером этого же дня командующий ОДВА В.К. Блюхер доносил Реввоенсовету СССР:
«Чжалайнор занят 18 ноября… Вторым ударом занят г. Маньчжурия 20 ноября… Противник, несмотря на превосходство нашей техники и полное окружение, оказал небывалое по упорству сопротивление. Чжалайнор и Маньчжурия были противником настолько прочно укреплены, что полевая и гаубичная артиллерия не пробила верхних перекрытий окопов и блиндажей. Несмотря на это, разгромлены полностью 15-я и 17-я смешанные бригады противника, насчитывавшие 15 тыс. человек…»
Для преследования отходившего противника была создана подвижная группа из бронепоездов и пехоты в эшелонах и на автомашинах. 23 ноября советские войска заняли ст. Цаган, а 27 ноября — г. Хайлар.
Успехи советских войск были во многом достигнуты благодаря самоотверженности рядовых бойцов, средний возраст которых составлял 20 лет.
Примером тому может служить эпизод, приведенный в воспоминаниях участника событий В.И. Чуйкова. Утром 18 ноября 1929 г. около 150 бойцов батальона 35-й стрелковой дивизии заняли высоту № 101, чтобы отрезать отход противника. Спустя короткое время, не успев еще окопаться в мерзлой земле, они приняли на себя атаку частей китайской армии численностью до 3—5 тысяч человек. Несколько часов батальон сдерживал китайцев, почти полностью погиб, но не пропустил через свои боевые порядки ни одного солдата противника