Между тем бронепоезд «Единая Россия» вступил в бой с неприятельской речной флотилией, в составе которой было до 10 судов и барж с орудиями. Несмотря на сосредоточенный огонь флотилии, бронепоезд «Единая Россия» продолжал обстреливать ее из всех своих орудий. На некоторых судах произошли взрывы, и они стали отходить вверх по Волге. Остановившийся вследствие столкновения бронепоезд «Орел» находился под сильным обстрелом с трех направлений. Вскоре команды бронепоезда «Орел» и вспомогательного поезда, которые работали у сошедшей с рельсов платформы, стали нести потери. Прямым попаданием 42-линейного снаряда в компрессор 1-го орудия бронепоезда были ранены все чины команды, составлявшие прислугу этого орудия, и оно замолчало. Затем разрывом тяжелого снаряда был убит командир бронепоезда полковник Вальрос и ранены два офицера. В командование бронепоездом вступил капитан Муромцев. Через полчаса потерпевшая крушение платформа была сброшена, и бронепоезд «Орел» отошел в тыл. В этом бою бронепоезд получил пять попаданий в площадку 1-го орудия, одно попадание в площадку 2-го орудия и два попадания в пулеметную площадку. На площадке 3-го орудия осколками сорвана дверь. Убит командир бронепоезда, ранены и тяжело контужены 5 офицеров и 13 нижних чинов. Из команды вспомогательного поезда убит 1 и ранено 20 человек. Пропустив вперед другие наши бронепоезда, бронепоезд «Орел» прибыл на станцию Сарепта около 6 часов вечера. Там на место бронеплощадки с разбитым 1-м орудием была поставлена площадка со 2-м орудием. Бронепоезд пополнил запас снарядов и в составе двух орудийных площадок и одной пулеметной отправился вечером к станции Ельшанка. Однако оказалось, что наши войска, дойдя 16 июня до этой станции, еще не могли с наступлением темноты проникнуть в Царицын и были принуждены остановиться перед последней неприятельской позицией.
17 июня бронепоезд «Орел» вышел по направлению к станции Ельшанка снова впереди других наших поездов. Вследствие запоздалого получения распоряжения об участии в наступлении бронепоезд «Вперед за Родину» прибыл на станцию Бекетовка последним и должен был стать в хвосте колонны, позади тяжелого бронепоезда «Единая Россия». После боя с пехотой противника бронепоезд «Орел» прошел через станцию Ельшанка и продвинулся до поврежденного красными железнодорожного моста у окраины города Царицына. Здесь бронепоезд оказался под огнем неприятельской батареи. Пехота красных залегла в овраге у моста, засела в некоторых домах окраины и продолжала стрелять из пулеметов. Выбить красных из этого оврага огнем с бронепоезда было невозможно. Поэтому командовавший бронепоездом капитан Муромцев приказал прапорщику Шабану и двум казакам с пулеметом сойти с боевой части для обстрела красных вдоль оврага. Прапорщик Шабан исполнил это приказание, подошел к оврагу вплотную и выбил из него красных пулеметным огнем. Сам он был при этом ранен пулей в челюсть. К вечеру наши войска стали охватывать правый фланг красных и заставили их отходить к Царицыну. Бронепоезд «Орел» обстреливал артиллерийским огнем пехоту красных на окраине города. Бронепоезд «Единая Россия» перенес свой огонь на станцию Царицын, где были видны дымы паровозов, увозивших составы на север. Нашим огнем было перебито несколько железнодорожных путей и стрелок. В этот день на бронепоезде «Единая Россия» был ранен один офицер. Из-за поврежденного железнодорожного моста наши бронепоезда не могли войти на станцию Царицын в то время, как наша конница проникла в город. К стоявшему бронепоезду «Орел» подъехал между тем начальник штаба Кавказской армии и от имени командующего армией генерала Врангеля благодарил капитана Муромцева за действия бронепоезда в двухдневных боях.