1947年8月15日，中華軍開始其對沒有可供使用預備隊的伊爾庫斯克發起攻擊
。
由於蘇軍正在準備大規模的反攻，因而將所有可供使用之預備隊集中在新西伯利亞和克拉斯諾亞爾斯克，中華軍最初之進攻企圖將兩個蘇聯軍隊集團分離開來，即切斷蘇聯伊爾庫斯克和外部之間的聯繫。
之後數天雙方爆發激戰，此外，蘇聯伊爾庫斯克以西的部隊在中華軍空軍猛烈地打擊下緩慢的後撤，並不斷阻擊中華軍嘗試突破伊爾庫斯克以西防線的行動。
中華軍經過激戰後，最終在1947年8月24日攻佔安加拉河以西所有地區。
8月25日，中華軍佔領安加爾斯克，但蘇軍的抵抗仍然頑強，戰事的結果未分勝負。
據報道，斯大林詢問朱可夫是否可以堅守伊爾庫斯克，並命令他誠實地回答，朱可夫回答說這是可以的，但必須要有預備隊的增援。
8月28日，中華軍第13裝甲旅攻佔了橫渡安加拉河在伊爾庫斯克以北的一座鐵路橋和一座公路橋。
安加拉河是伊爾庫斯克城前最後一個天然障礙，這裡距離伊爾庫斯克城市中心小於15公里。
中華軍在公路橋渡河後，由於遭到蘇聯第53集團軍的強大反攻而被迫後退，但牢牢控制了橋頭堡。
在伊爾庫斯克西北的鐵路橋，中華軍順利到達伊爾庫斯克城區以外，這裡距離伊爾庫斯克城市中心不多於20公里。
中華軍將領已可以通過雙筒望遠鏡看出伊爾庫斯克的一些主要建築物，此時的蘇軍嚴重地筋疲力竭，一些旅只剩下150至200名步兵，只是一個連的足額兵力。
在南面的主要公路橋附近，攻勢在1947年8月18日展開，中華軍第11裝甲旅嘗試攻克橋對岸的橋頭堡。
由於參戰的中華軍爲避免遭受許多損失，中華軍在最初的攻勢中每天只前進5至10公里。
此外，再加上中華軍受到位於河中小島上蘇聯第17集團軍一個團的側擊，令進展進一步遲緩。
但是張救國中將仍然能繼續展開攻勢，他率領其部隊展開攻擊，於1947年8月22日攻佔橋對面的諾格爾斯克區幷包圍了駐守在此地的一個蘇軍第17集團軍的一個師
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8月26日，中華軍的坦克攻佔卡希拉區，這裡能控制全城所有的的主要道路。
作爲迴應，蘇軍在轉天作出強大反擊，蘇聯第17集團軍達尼洛夫中將是倉促召集編成內的第173師，第9坦克旅，兩個獨立坦克團及訓練和軍校單位的學員在附近阻擊中華軍的進攻。
防禦工事裡，堅決的蘇聯守軍，包括士兵和平民死守不退，沒辦法，攻擊部隊只好在南面調來107mm四管火箭炮對守軍予以毀滅。
由於遇到蘇軍的密集防禦，在遭到蘇軍第173師，第105近衛摩托化團的抵抗和蘇聯第17集團軍第9坦克旅的側擊後，中華軍的攻勢在4天后才奏效，並付出了傷亡1000多人，損失十幾輛坦克的代價。
張救國中將在其著作－《東線戰鬥生涯回憶》中將8月底的蘇軍比喻爲頭昏眼花的拳擊手，他們搖搖欲墜的站着但是已經失去了擊倒對方的力量。
蘇軍已經精疲力盡，只有五分之一的車輛仍然可被正常使用，步兵師只有五分之一到三分之一的兵力，嚴重的後勤補給問題妨礙運送各種裝備到前線。
考慮迫使蘇聯剩餘守軍投降是艱苦的努力，但派遣坦克進入如此大規模的城市而沒有步兵支援仍是非常危險的，要付出高昂的代價。
當時質量和數量上佔優的中華軍空軍仍牢牢掌握制空權，兩個攻擊機大隊共飛行了537架次並擊毀了440輛各類車輛和裝甲目標，並摧毀了15個火炮陣地。
1947年8月30日，當中華軍於接近設在已成廢墟的百貨商場內的司令部時，馬納加羅夫上將投降了。
111000名勞累、染病及飢餓的蘇軍士兵被俘虜，這其中包括3000名羅馬尼亞士兵，他們來自羅馬尼亞第20步兵師、第10騎兵師及沃伊上校的特別支隊。
中華軍在伊爾庫斯克的攻勢停止了，張救國在他的日記中寫道：“對伊爾庫斯克的攻勢停止了，我們勝利了，蘇軍俘虜大約有十二萬人。”
根據中華軍紀錄片－伊爾庫斯克戰役指出，超過11000名蘇軍士兵在正式投降時拒絕放下武器投降，大概他們認爲因戰鬥而死亡是優於在中華軍集中營緩慢地死去
。
他們躲藏在地下室和下水道繼續抵制，但在1947年10月初，剩餘的小型和孤立的包圍圈亦投降。
根據中華軍的情報文件中顯示，在這時期共有7418人被打死，2646人被俘。
令中華軍驚喜及斯大林失望的是，俘虜中包括8名將軍，斯大林在克里姆林宮的辦公室裡極爲憤怒地說道：“這些人本來可以擺脫所有的痛苦並保有不朽的榮譽，但他寧願做一個可恥的罪人。”
蘇聯傳媒當時沒有公佈伊爾庫斯克戰役的任何消息。
直至1947年12月底，纔在媒體上承認失敗。
這標誌着蘇聯政府首次承認其武裝力量在中蘇戰爭中失敗，這是蘇聯軍事二戰後第一次遭到重大挫折。
在伊爾庫斯克的慘敗對蘇聯而言在規模上算不得空前的，但戰略意義上均是無與倫比的，這意味着貝加爾湖以東地區整體的陷落。
葉奮韜站在貝加爾湖的岸邊，他心情澎湃。
從岸上看去，湖水有時湛藍，有時碧綠，有時呈藍色，有時呈灰色、白色。
如果在不同的時間看湖水，它就以不同的色彩和姿態迎接你。
湖水有時像大海一樣，波濤洶涌，一浪接一浪拍打湖岸。
有時又像西湖一樣恬靜，微微地泛着漣漪。
湖水的波紋或大或小，或圓或平，變幻無窮。
遠處水天相連的地方，有時渾然一體，分不清水和天。
有時藍白分明，可以清楚地看到遠山。
海鷗非常多，成羣成片，這種雪白的水鳥，一會兒衝上天空，一會兒落在水面，在水上自由自在地飄浮着
。
遠處傳來蒙古傳統的呼麥，那是人類最心底的歌唱。
白雲飄渺氈包安祥，馬頭琴盪出片片悠揚。
清清河水滋養千里牧場，油油碧草愛撫肥美的牛羊。
大地凝聽着滴露細碎的柔腸，英雄的傳說伴着馬奶酒嫋嫋飄香。
秋風送來第一捧蒼涼，遠山暮靄鋪陳出蒼蒼莽莽。
粗獷與柔情同時登場，沉浮起落 迴旋着陣陣悲愴。
駿馬嘶鳴疾馳的背影，踏破奄奄黃昏暖融融的殘陽。
飛瀑轟鳴河水激昂，羣狼嘯聚起伏短長。
吐納混元空谷鳴響，萬馬奔騰長空浩蕩，烈酒烈焰澆灑出烈烈剛強。
馬蹄錚錚大地震顫，雁陣翻飛唳聲高亢。
獵獵旌旗長驅突闖，雄鷹直擊九天虹光，穿雲劈霧開創乾坤朗朗。
悶雷重擊低沉的壓抑，狂風席捲凌厲的怒吼。
金鐵齊鳴刀劍相交，聲浪滾滾山傾水倒，英雄豪氣在奔騰的草原熊熊燃燒。
篝火映紅溢滿勝利的臉龐，狂歌熱舞靈魂賁張，深喉頌念繚繞的梵音傳唱。
瀚海山巔渾然一腔，蒼穹在上天籟共響，草原上回蕩着淋漓的酣暢。
唯有。
唯有草原上的王者。
還獨自在曠野仰頭凝視長空深處的天狼。
“諸位，我們要在這裡建一棟房子，我們的孩子就可以世世代代來這裡了。”
所有的人重重的點了點頭。