Части отряда Колузаева, расположенные на станции, были окончательно отрезаны, лошади разбежались и гибли под обстрелом. Небольшой отряд бойцов кавалерийского полка в 40 человек и четыре пулеметных расчета успели занять старое каменное здание таможни, где успешно отражали все атаки противника. Ворвавшиеся на станцию эскадроны 28-го полка лёгкой кавалерии попали под кинжальный пулеметный огонь. Именно здесь индийские кавалеристы понесли основные потери в личном составе. В это время один из снарядов англичан попал в цистерну с бензином для аэропланов. От взрыва сдетонировали снаряды и взрывчатка в вагонах и огненный смерч поглотил все вокруг. Все, кто в этот момент еще находились в вагонах – и люди, и лошади, и верблюды – сгорели заживо. В огне погибли и многие британские солдаты, находившиеся поблизости.
Основная часть Колузаевского отряда, расположенная за станцией, стала продвигаться вдоль железной дороги к Душаку, но была встречена плотным пулеметным огнем. Тогда красные выдвинули вперед свой легкий бронепоезд (бронеразведку) под командой т. Чалова. Ему навстречу белогвардейцы пустили со станции паровоз, который хоть и не причинил особого вреда бронеразведке (разнес теплушку и две платформы), но застопорил движение. Через некоторое время к красным подошло подкрепление из Теджена – состав с двумя орудиями и пулеметами и 80 человек бойцов.
Под прикрытием артиллерии, уже вечером, красноармейцам удалось, наконец, достигнуть станции. Части противника, забрав раненых, захваченные пулеметы и другое вооружение, выставив прикрытие, в боевом порядке отошли в сторону ст. Каахка.
Страшная картина опустошения открылась прибывшим. Вот как это описывает очевидец: «Воздух на версту был наполнен удушливым запахом горящих трупов людей и животных. Вся площадь станции была сплошь завалена обгоревшими трупами. Кое-где валялись на земле отдельные жертвы с обгоревшими ногами и руками, корчившиеся в страшных нечеловеческих муках». На следующий день красные части оставили станцию Душак, и отошли к станции Дорт-Кую.
Участие в бою Жлобинского отряда и Оренбургского кавалерийского полка, якобы прибывших на помощь Колузаеву, упоминаемое в отдельных источниках, представляется крайне маловероятным. Расстояние от станции Душак до Мерва, где могли находиться эти подразделения, составляет порядка 200 км, при этом телеграфная связь была повреждена англичанами, так что успеть на помощь они были не в состоянии.
Практически во всех источниках советского периода бой за станцию Душак упоминается как сокрушительная победа Красной армии и поражение белогвардейцев и англичан, от которого они так и не смогли оправиться. Однако, в реальности, это было, мягко говоря, не совсем так. Английские части действительно понесли большие потери. Во время Душакского сражения 1-й батальон 19-й Пенджабского полка потерял всех своих офицеров, они были ранены. Потери в рядовом и сержантском составе составили 47 человек убитых и 139 раненых, 28-й кавалерийский полк потерял шесть человек убитыми и 30 ранеными. Белогвардейцы потеряли семь человек убитыми и 30 ранеными. Тем не мене, буквально через день, 16 октября поздно вечером отряды закаспийцев подошли к Душаку, а утром заняли его. По донесениям белых офицеров «ст. Душак найдена вся загроможденной вагонами, цистернами, паровозами и трупами людей, лошадей и верблюдов. В окрестностях станции валяются трупы убитых сипаев, от разложения каковых – сильный трупный запах. По показаниям жителей, у противника колоссальные потери. В войсках противника идет полный разлад и паника по случаю неудач, а также неуплаты жалованья. Намерения противника – прорвать Оренбургский фронт и таким образом пробраться в Россию».
Потери советских войск в бою за Душак нигде не обозначены, однако, можно предположить, что они значительно превосходили цифры противника и составляли не одну сотню человек – был полностью уничтожен новый кавалерийский полк, полностью погиб Ферганский отряд и часть Самаркандского. Отряд Колузаева также понес значительные потери. Небольшие потери войск закаспийского правительства объясняются тем, что туркменские конники и армянские ополченцы, из которых они состояли, достигнув станции, бросились грабить эшелоны и дома, после чего отправились в тыл. Основная тяжесть боя легла на английский контингент. Один из британских офицеров – участников боя так описывал действия союзников: «меньшевики и туркмены бросили нас в затруднительном положении во время битвы, и поспешили в тыл, нагруженные добром, которое им удалось награбить. Наши пехота и пушки вынуждены были отступить под прикрытием нашей кавалерии, перед лицом контратакующей большевистской армии, значительно превосходящей нас числом».