Рано утром 31 октября начался бой, который продолжался весь день. С рассветом советские бронекатеры и тральщики произвели разведку и траление. По протраленым проходам двинулись остальные корабли. Китайцы с укреплений в селении Гирин обстреляли наши корабли артиллерийским и минометным огнем. Тральщики вынуждены были лечь на обратный курс, а китайцы перенесли огонь двух своих батарей на канонерки «Красное Знамя» и «Пролетарий», которые, в свою очередь, также открыли артиллерийский огонь по противнику. Но подавить огонь китайских батарей канонеркам не удалось, и они вынуждены были отойти. Тогда в бой вступили мониторы.
Десантный батальон, высаженный минным заградителем «Сильный», начал в 13 часов наступление в сторону Фугдина. Китайцы отчаянно сопротивлялись. В 15 часов на берег высадились 5-й стрелковый полк и кавалерийский эскадрон, которому предстояло глубоким обходом Фугдина отрезать пути отступления противника. Десантные части успешно продвигались вдоль берега и, несмотря на серьезное сопротивление китайцев, к шести часам вечера заняли восточную окраину Фугдина. Приблизительно в это же время остальные советские части заняли западную часть города. Китайцы отступали, отчаянно сражаясь за каждую улицу. К восьми часам вечера весь город был занят советскими частями.
В бою 31 октября гидросамолеты 68-го отряда совершили девять боевых вылетов в районе Фугдина. Два самолета МР-1 потопили канонерскую лодку «Киан-Хын». У китайцев во всей Маньчжурии имелось только пять самолетов типа «Бреге», они ни разу за все время конфликта не появлялись над полем боя.
Ликвидировав группировку противника в районе Фугдина, советские войска и корабли вернулись в Хабаровск. 6 ноября все участвовавшие в операции суда прибыли в Осиповский затон. Только монитор «Красный Восток» сел на мель на Амуре, в 150 метрах от китайского берега, попытка снять его с мели не удалась, и монитор вместе с экипажем пришлось оставить там на зимовку.
Наиболее серьезное в ходе этого конфликта наступление советских войск было проведено в районе железнодорожных станций Далайнор и Маньчжурия. Целью Далайнор-Маньчжурской операции являлся разгром забайкальской группировки противника, располагавшейся в двух укрепленных районах — у станции Далайнор и у станции Маньчжурия. Общая численность китайских войск в этих районах составляла 15–17 тысяч человек.
Для разгрома этой группировки была создана Забайкальская группа Отдельной Дальневосточной армии в составе 21-й Пермской стрелковой дивизии, 5-й кавалерийской бригады, Бурят-Монгольской кавалерийской дивизии, отдельной танковой роты, 6-го и 25-го авиаотрядов, 26-й бомбардировочной авиаэскадрильи, 18-го артдивизиона корпусной артиллерии, 18-го саперного батальона и одной железнодорожной роты. Всего группа насчитывала 6091 штык и 1599 сабель при 88 орудиях, 32 самолетах, трех бронепоездах и девяти танках Т-18 (МС-1). (Осенью 1929 г. в район Читы прибыло десять танков Т-18, один их которых был сильно поврежден при разгрузке и разобран на запчасти для ремонта остальных танков). Командовал Забайкальской группой С. Вострецов при общем руководстве В.К. Блюхера.
В районе станции Далайнор гоминдановцы выстроили полевые укрепления. Дорогу на Абагайтуевский перерезали три линии окопов полного профиля, между которыми были надежные блокгаузы с перекрытиями из рельсов и шпал, засыпанные сверху метровым слоем земли. С южной и восточной сторон имелось только две линии окопов, а с восточной местами вообще одна. На направлении главного удара китайцы вырыли трех-четырех-метровые противотанковые рвы глубиной до 2,5 метра, чтобы заградить путь советским танкам и бронемашинам. Ключевой позицией в этом районе была высота 269,8, прикрывавшая подступы к станции с востока.
Наступление было начато 17 ноября 1929 г. К вечеру 20 ноября наши войска разгромили китайскую группировку в районе станций Маньчжурия и Далайнор. Советские войска захватили в плен свыше 8 тысяч солдат и 300 офицеров Мукденской армии. Только личным составом 35-й стрелковой дивизии в период боев с 17 по 19 ноября были взяты в плен 42 офицера и 998 солдат противника. Там же после окончания боевых действий были захоронены 1035 убитых китайских солдат и офицеров.
Преследуя остатки разбитых частей Мукденской армии, советские войска 27 ноября 1929 г. заняли Хайлар.
Большое впечатление на китайцев произвели наши танки МС-1, хотя действовали они довольно бестолково. Ни один китайский снаряд не попал в наши МС-1. Лишь одна машина была повреждена ручными гранатами. Выяснилось очень слабое действие 37-мм осколочного снаряда танковой пушки. Поэтому в дальнейшем руководство РККА решило перевести все танковые и противотанковые пушки с калибра 37 мм на 45 мм.