Я убежден, что мы еще можем нанести такое поражение противнику, что ему долго не придти в себя. Победа в нас, начальниках; победа нужна и должна быть. Строгий расчет во всем, в каждой мелочи. Не покладая рук, закрепляйтесь, промеряйте, пристреливайтесь, но этого мало: внедрите всем, что проволоку бросить ни в коем случае нельзя.
Каждый воин должен знать, что этот бой будет решительным и мы должны выйти победителями…
Отнеситесь к моим словам со вниманием, не теряйте времени, говорите с подчиненными, не только с офицерами, но и нижними чинами, помня, что не каждый офицер передаст так, как нужно. Только при выполнении условия, что каждый воин будет знать свой маневр, можно быть уверенным в успехе!»
Центром всей обороны была сопка Июнь-Корань, она возвышалась над остальной равниной более чем на 100 м; на ее скатах были вырыты в 2–3 яруса снеговые окопы, обильно политые водой, так что брустверы их превратились в глыбы льда; все подступы к сопке были обильно опутаны проволокой, местами до двенадцати рядов. Основную опасность для белых представляли возможные обходы с севера и юга.
Выдвигаясь к Волочаевке, ударная группировка красных после упорного боя 7 февраля снова заняла разъезд Ольгохта, однако белым удалось сжечь несколько мостов, что приостановило продвижение бронепоездов красных. Решающий штурм Блюхер назначил на 10 февраля. С утра красные со всех сторон двинулись в атаку на сопку. Но идти им пришлось по пояс в снегу, при морозе в 30–35 градусов, усугубляемом еще сильным ветром. Первые цепи достигли проволоки и были немедленно скошены шквальным огнем, артиллерия завязла в снегу, отстала и не могла поддержать свои войска. Тогда красные пустили в дело единственный имевшийся у них танк, но и он, прорвав несколько рядов проволочных заграждений, застрял и был уничтожен метким выстрелом с бронепоезда. К 5 часам вечера, когда начало темнеть, атака красных окончательно выдохлась.
В тылу у белых было несколько деревень, в которых они могли обогреться, красные же ночевали на голой, продуваемой ветрами равнине, а единственное здание в их тылу, железнодорожную полуказарму № 3, занимали Главком НРА Блюхер и Командующий фронтом Серышев со штабами, а также Штаб Сводной стрелковой бригады и перевязочный пункт. Покус вспоминал, что в «комнату размером всего в 25 кв[адратных] аршин свозились наши раненые и обмороженные в числе до 400 человек. Что творилось тогда в этой комнатушке, не поддается никакому описанию… Раненые складывались друг на друга, часть из них отогревалась у костров на открытом воздухе».
В течение всего дня 11 февраля красные, отойдя от проволоки, приводили себя в порядок. Покус опасался контратаки, он был уверен, что в этом случае его бригада была бы разбита. Но этой контратаки так и не последовало, поскольку для белых к этому времени значительно осложнилась обстановка на берегу Амура. Наступавшая на этом участке Забайкальская группа красных после упорного боя угрожала не только выйти в тыл Волочаевке, но и отрезать Хабаровск от Владивостока. Поэтому свой последний резерв, Поволжскую бригаду, Молчанов бросил в бой именно здесь. Но ее атака в ночь на 12 февраля закончилась неудачей, и после этого Викторину Михайловичу не оставалось ничего другого, как отдать приказ об общем отступлении.
Между тем красные к рассвету 12 февраля починили мосты и могли теперь ввести в дело свои бронепоезда. Поэтому на рассвете было принято решение брать в лоб Июнь-Корань. Поскольку красных теперь сдерживали лишь арьергарды и два белых бронепоезда, это удалось: в 11 часов сопка, а за ней и деревня Волочаевка, были взяты. Но помешать белым отойти в полном порядке они не смогли. Все орудия были вывезены, и белые колонны быстро оторвались от преследования.
Как утверждают красные, при штурме они потеряли 128 человек убитыми, 800 ранеными и 200 человек обмороженными. Но эти цифры явно занижены; по другим данным, потери красных составили до 2 000 человек, из них 600 убитыми. Возможно, и они неверны: в некоторых советских книгах проскальзывает упоминание о корейских ротах, которые в первый день штурма бросались на проволоку с голыми руками и все так и остались висеть на ней убитыми. Вряд ли эти несчастные «наемники Интернационала» попали потом в общие ведомости потерь. С другой стороны, Покус признает, что «командный состав понес убыль до 58%, было убито 2 командира батальона, 6 командиров рот, много лиц младшего командного состава и ранено 2 помощника командира полка». Потери белых красные оценивали в 400 убитых и до 700 раненых, бо́льшая их часть падает на Поволжскую бригаду.
14 февраля красные вступили в Хабаровск. Белоповстанческая Армия, не принимая боя, быстро уходила на юг; лишь арьергардной 1-й стрелковой дивизии пришлось выдержать короткий бой, пока ее обоз выходил на лед Уссури. При этом сани под разобранным орудием 1-й батареи Сводно-артиллерийского дивизиона развалились, и орудие пришлось бросить. Это был единственный случай потери орудия у Белоповстанцев за все время похода.