基於最終奪取蘇聯烏拉爾山以東地區的戰略，加上蘇軍反擊失敗，中華軍的偵察機也報告，未有新的蘇軍部隊調動
。
於是，葉奮韜根據總參謀部的意見簽發命令，調派中華軍六個裝甲旅與穿越蘇聯西伯利亞全速向克拉斯諾亞爾斯克進攻，而一個飛行集羣集中兵力進行支援。
這場夏季最後的攻勢代號爲藍色行動，實施計劃的包括中華軍第9，10，11，12，13，14裝甲旅和第一飛行集羣。
中華軍裝甲旅在1947年9月時已進攻並佔領遠東和西伯利亞大部分地區，並已進行人員武器滿編準備。
以孫志武上將指揮的部隊還包括作爲預備隊的第1，2，3裝甲旅。
盛建文上將負責的中亞地區將採取守勢，由張勇中將，雷鳴中將率領的部隊兵臨杜尚別和阿斯塔納城郊，空軍第二飛行集羣開始不間斷轟炸。
藍色行動原定在1947年10月展開，參加行動的整個中亞地區先擺出一副全力進攻的架勢。
最終，藍色行動在10月8日實施，中華軍開始對蘇聯克拉斯諾亞爾斯克整個地區進攻。
中華軍的攻勢起初非常順利，蘇軍在空曠的草原抵抗力薄弱並開始向西潰逃，他們數次重新組建的防線均因中華軍的側擊攻擊而崩潰，繞過克拉斯諾亞爾斯克的中華軍兩個裝甲旅形成10月12日在坎斯克到阿欽斯克之間的一個巨大的包圍圈。
而第10裝甲旅和第12裝甲旅的進攻，於10月12日分別攻佔兩地。
其中，第10裝甲旅強渡葉尼塞河，隨後第11，12裝甲旅按照相同的路線進抵阿欽斯克，截斷守軍退路。
到10月中旬，中華軍逼使蘇軍撤退到葉尼塞河沿岸的狹長地區，之間的距離爲100公里，中華軍在葉尼賽河以東建立了主要補給站，這對往後的戰役發展有重大的影響。
中華軍之後開始佈署部隊來掩護其兩翼，前鋒部隊攻佔阿欽斯克以西的波戈托爾鎮之後直抵鐵路線插口的馬林斯克。
當時中華軍第12裝甲旅已前進到距離克拉斯諾亞爾斯克以東只有40公里的地方，而第11裝甲旅當時正西進而幫助攻取該城
。
爲應對中華軍，斯大林於1947年10月1日任命近衛第7集團軍米哈伊爾－斯捷潘諾維奇－舒米洛夫上將爲防守司令並與第35集團軍尼卡諾爾－德米特里耶維奇－扎赫瓦塔耶夫中將共同負責防守克拉斯諾亞爾斯克的任務。
蘇軍將大量部隊佈署到葉尼塞兩側河岸，並在河上開通若干條聯絡通道和市內所有船隻。
第35集團軍尼卡諾爾－德米特里耶維奇－扎赫瓦塔耶夫中將爲東岸指揮官，目標是不惜一切代價死守城市，等待支援。
對於中華軍的進攻蘇軍已作準備，利用船隻渡過以對全城補給糧食，肉食和武器，車輛，這樣令蘇軍在中華軍攻擊開始前暫時解決城市內防守不均衡的問題。
一些工廠仍在生產，特別是其中一間生產t－34坦克。進攻前，中華軍空軍已開始轟炸葉尼塞河兩岸，特別是切斷該市之補給支援路線，令蘇軍船隻不能使用。
從10月20日至10月25日，32艘蘇軍船隻被擊沉，另外19艘被迫報廢。
該戰役是中華軍由空軍對該市進行的猛烈轟炸中展開的。數以千噸計的炸彈傾瀉入市內，該市市中心很快就變成一片廢墟。雖然一些工廠仍在繼續生產而且同時工人仍參加戰鬥。
蘇軍統帥部命令派出所有可用的部隊到克拉斯諾亞爾斯克，其中一些來自遙遠的阿巴坎，葉尼塞斯克，列索西比爾斯克，所有正式的渡輪已很快被中華軍空軍炸燬，因此這些部隊需要乘坐駁船緩慢地用拖船拖着到達。
命令禁止居民從該市撤走，他們的存在會鼓勵守軍進行更頑強的抵抗，居民包括婦女及兒童被派往修築戰壕及防禦工事。
中華軍在10月23日的一次大規模空中轟炸導致一場火災旋風，殺死數千人及將市內大片土地變成廢墟和燒成斷垣殘壁，尤其在捷爾任斯基地區百分之九十的住宅被破壞。
在10月23日至10月26日間，蘇軍的報告指出轟炸共導致955人死亡及11810人受傷，10月25日以後，蘇軍沒有記錄因轟炸而造成平民及軍事上的傷亡數字。
蘇聯空軍被德國空軍打得四散潰逃，從8月23日至8月31日間蘇聯空軍在中央地區損失了201架飛機
。雖然在8月份得到數以百計飛機的補充，但蘇聯空軍在該市只有192架可供使用的飛機，其中57架是戰鬥機。
蘇軍在10月初繼續投入大量空軍兵力增援克拉斯諾亞爾斯克，但隨即付出巨大損失，中華軍空軍完全控制了天空。
但是，蘇聯的飛機生產數字到了1947年已能達到15000架以上，這能確保保留足夠兵力及建立預備隊。
最初，防守該市之責任便落在第1077高射炮兵團身上，該團主要由年輕及沒有受過射擊地面目標的女性自願者組成。
雖然如此，但由於沒有其它蘇軍單位增援，該團仍堅守崗位及攻擊前進的中華軍坦克，中華軍第12裝甲旅報告曾與第1077團的高射炮兵交戰直至37門高射炮被擊毀，第12裝甲旅亦發現因蘇軍兵力短缺，他們已經與一些女性士兵交戰。
開始時，蘇軍廣泛地依賴工人民兵即沒有直接參與軍工生產的工人進行戰鬥，在一段短時間內，坦克繼續被生產及由工廠工人駕駛，它們直接被由工廠駛至前線，很多時候因爲沒有迷彩而成爲最直接的攻擊目標。
10月底，蘇軍各處增援部隊只能冒着中華軍轟炸的危險在葉尼塞河頑強的對克拉斯諾亞爾斯克城內守軍進行增援及補給。
11月5日，蘇聯部隊對中華軍發起大規模反攻，中華軍空軍對蘇軍炮兵據點及防線實施大規模轟炸幫助中華軍地面部隊擊退這次反攻，蘇軍在反攻數小時後就被迫在中午後退，參與進攻的120輛蘇軍坦克中，有30輛被炸燬。
蘇軍的行動經常受到中華軍空軍的干擾，9月18日蘇聯第1近衛及第24集團軍在特魯班對中華軍實施反攻。
中華軍空軍的戰鬥報告顯示，攻擊機在這天早上擊毀了100多輛坦克中的大半，同時f－10戰鬥機共擊落了177架蘇軍飛機。
爲了守衛破爛的城市，蘇軍在民居及工廠中的堅強據點防守，在廢墟般的城市中進行激烈而絕望的戰鬥。
斯大林在1947年3月27日發出的第327號命令指出所有指揮官未經授權而擅自撤退將交付軍事法庭審判。