在平房车站的俄军一个排守军立即将小火车推了出来，然后乘坐小火车逃入哈尔滨市。由于哈尔滨市是后建设形成的城市，且建设时间不过八十多年，因此整个城市是以中东铁路线路为依托而建造，俄军将重兵集结在哈尔滨火车站以及中东铁路公司（苏联时期后改为中东铁路局）周围，因此对于外围防御并没有做太多调整。俄军设定的外围阵地则是哈尔滨道里与道外两个居住俄国人较多且拥有商户和工厂较多的核心区域。
上午10点钟，双方终于开始接触战斗，中国军队抵达哈尔滨道外区俄军外围阵地。俄军在这里驻扎了一万士兵，且配备了三十多门大炮，再配以四门装甲列车，每一门装甲列车上都配备了两门77毫米列车炮，可以说火力相当强大。俄国人不但火力强大，他们修建防御工事的本领也是非常厉害，尽管看起来笨重，然而俄国人的防御工事非常实用，每一个机枪一个笨重丑陋的碉堡，卡在交通要道上。当然，这种碉堡也只能在战争时候出现，因为不但难看，而且还阻碍交通。
随后，双方开始对对方进行炮击，在三个小时的炮击之后，随着39军军长李亮一声令下，以391旅旅长黄兴带领的部队作为主攻方向的中国军队，开始了对哈尔滨城的收复。
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