Вследствие затруднений с организацией прямой связи между отрядами Калитина и Истомина, частями, подходившими с разных сторон к Ардагану, был применен условный сигнал — залпы из орудий, которые действительно помогли обоим отрядам согласовать свои действия, несмотря на запоздалый подход к Ардагану колонны Истомина. Однако применение подобных условных сигналов для связи является небезопасным, особенно в горной обстановке с многократно повторяющимся эхо. С одной стороны, горное эхо искажает направление слышимых залпов, а с другой — турки, находившиеся в Ардагане, могли открыть артиллерийский огонь одновременно с русскими, и в таком случае различить в общем шуме канонады условные залпы не представилось бы возможным.
21 декабря в 8 часов утра наступавшие колонны подошли к туркам на дистанцию действительного ружейного огня. Но, встретив на пути глубокие овраги, занесенные снегом, будучи безрезультатно обстреливаемы втумане сильным ружейным и артиллерийским огнем, колонны получили приказание остановиться на занятых ими исходных рубежах. Ближняя разведка русских определила, что вся восточная окраина Ардагана окружена окопами с блиндажами и искусственными препятствиями. Брать штурмом город представлялось затруднительным — тем более что пока не имелось никаких признаков подхода отряда Истомина.
Такое неопределенное положение продолжалось вплоть до 13 часов 25 минут 21 декабря, когда, наконец, стали слышны отдаленные орудийные залпы — что обозначало условный знак подхода отряда Истомина. За это время турки развили особенно сильный огонь против левого фланга отряда — 2-го Сибирского казачьего полка, но он нес лишь случайные потери, так как турецкая горная артиллерия из-за продолжавшегося тумана также стреляла по площадям. В это время 1-й Сибирский казачий полк вел бой с турками, оборонявшими западную окраину города, и с курдами, безрезультатно атаковавшими русские части в конном строю.
Сильный туман позволял этому полку легко маскироваться- и предохранял его от излишних потерь. Общий боевой по
рядок медленно подавался вперед. 3-й Екатеринодарский казачий полк вышел на правый фланг общего боевого порядка, ведя наблюдение на путях из Ардагана на Фахрель.
В 16 часов была установлена связь с отрядом Истомина, приближавшимся к Ардагану. После 18 часов, т. е. почти в сумерки, 1 -й Сибирский казачий полк, обнаружив в тумане очертания большой турецкой пехотной колонны, выходившей из Ардагана, стремительно атаковал ее в развернутом строю. Несмотря на сильный огонь турок, конная атака была доведена до конца, и почти вся колонна была уничтожена: на месте боя осталось около 500 трупов. 4-я сотня этого полка (Волкова), атаковавшая со всех сторон отдельно перестраивавшуюся в каре турецкую роту, изрубила ее всю и захватила знамя 8-1 3/4 турецкого пехотного полка; кроме того, ею тут же было взято в плен около 200 турок, во много раз больше турок рассеялось по окрестностям. Потери полка в этой конной атаке составили: 16 казаков убито, 36 ранено и около 70 лошадей убито и ранено.
Казаки Сибирской казачьей бригады, окружая Ардаган, зорко следили за путями, ведущими из него, что позволило 1-му Сибирскому казачьему полку внезапно в сумерки успешно атаковать в конном строю отступавшую пехотную колонну турок и разгромить ее.
С приближением в сумерках к Ардагану отряда Истомина, оба русских отряда открыли сильный артиллерийский огонь по городу. Кольцо русских войск, окружавшее город, постепенно суживалось; огонь турок, пассивно оборонявшихся, постепенно ослабевал. В 20 часов пехота Истомина ворвалась в город с запада.
Наступившая темнота прервала бой. Ардаган был взят, и в нем было захвачено до 900 человек пленных. Чтобы не дать разрозненным группам турок возможности отойти из района Ардаган, отряд Калитина заночевал на занятых рубежах. Тем не менее, под покровом ночи и тумана часть турок все же ускользнула через смыкавшееся кольцо и отдельными партиями отошла к Яланус-чамсксому перевалу.
В итоге охватывающего наступления русских войск турки 21 декабря потерпели под Ардагапом тяжелое поражение, вытекавшее из их пассивности. При складывавшейся в это время обстановке под Сарыкамышем для турок наиболее цслесооб
разна была бы оттяжка отряда Штанке из Ардагана на перевалы Панжуретский и Агундирский с целью усиления заслонов, обеспечивавших тылы 9-го и 10-го турецких корпусов, а также их выход из боя. Вследствие неправильного использования турками отряда Штанке, который должен был обеспечивать левый фланг и тыл ударного крыла 3-й турецкой армии и угрожать русским в направлении Боржом — Михайлово, лишь небольшим остаткам этого отряда удалось отойти на Лрдануч и далее к Артвину; эти остатки встретили в районе села Борхчи организованное сопротивление русского Батумского отряда.
После достигнутого успеха русские 22 декабря отошли для отдыха: отряд Калитина — в район села Гюляберт, а отряд Истомина занял Ардаган.