Командир 5-й танковой дивизии Фёдор Фёдорович Фёдоров (или, как выразился кто-то из красноармейцев, «трижды Фёдор») начал оборудование позиций на восточном берегу Немана возле Алитуса ещё 19 июня. Даже не зная ни о странном происшествии в районе Дретуньского полигона, ни об известиях, которые в тот же день привёз в Москву Дмитрий Фёдорович Устинов. И, как выяснилось днём позже, когда по военным инстанциям прошёл приказ о подготовке к отражению немецкого нападения, поступил дальновидно. Так что немецкие бомбардировщики, часть которых всё-таки прорвалась сквозь авиационный заслон «сталинских соколов», впустую истратили бомбы, сброшенные на военный городок дивизии. Техника и люди, заблаговременно выведенные из него, не пострадали.
Приказ, полученный из штаба 3-го мехкорпуса, также требовал выделить по два бронеавтомобиля для охраны обоих мостов, находящихся в городе и заранее подготовленных к взрыву. И, как оказалось, не зря: в ночь на 22 июня танкистам пришлось вступить в перестрелку с охраной некоего «представителя штаба», пытавшегося настоять на разминирование мостов. Каким образом энкавэдэшники сумели разоблачить переодетого диверсанта, ссылавшегося на приказ об этом, Фёдоров так и не узнал, но его танкисты действовали решительно, и провокация была сорвана.
Заблаговременно на левом берегу на подступах к мостам были размещены и две роты 5-го стрелкового полка с артиллерией, а когда закончилась бомбёжка, по дороге на Ладзияй выслан передовой дозор из нескольких тяжёлых бронемашин БА-10. Именно он около полудня и столкнулся на дороге с немецким мотоциклетным батальоном, на всех парах мчащимся к Алитусу. В получасовом бою один из бронеавтомобилей был подбит, но немецким мотоциклистам тоже сольно досталось. А поскольку к немцам подоспела подмога, танкистам пришлось отойти к городу, бой за который завязался уже в час дня.
После налёта пикирующих бомбардировщиков на позиции рот, обороняющих подступы к мостам, совместными усилиями немецких танков и пехоты их быстро смяли. И в тот момент, когда первый «панцер» уже въезжал на северный мост, прозвучал взрыв.
С южным мостом всё вышло не так хорошо, как хотелось бы. Видимо, шальной пулей перебило провод, ведущий к части зарядов, и мост оказался сильно повреждён, но устоял. Танк вряд ли выдержит, но пехота и лёгкая артиллерия перебралась на правый берег и закрепилась на нём. Попытки сбить противника с плацдарма лёгкими БТ и бронемашинами ни к чему не привели, а на плацдарм постоянно прибывало подкрепление. Снаряда 50-мм противотанковой пушки не держали даже средние Т-28 и Т-34. К тому же, несмотря на большие потери в воздухе, немцев поддерживала авиация и подтянувшаяся полевая артиллерия.
За ночь гитлеровцы успели не только снять невзорвавшуюся взрывчатку, но и как-то укрепить повреждённый пролёт моста. Так что с утра 23 июня они сами пошли в атаку при поддержке лёгких чешских Пц-38. Но вскоре атака захлебнулась: Фёдоров очень удачно расположил свою бронетехнику на обратных склонах холмов, а чешская сталь не выдерживала 76-мм снарядов орудий «тридцатьчетвёрок» и Т-28. К полудню подступы к южному мосту через Неман «украсили» уже несколько десятков разбитых и сгоревших танков, как немецких, так и советских. После налёта советской авиации какая-то техника дымилась и на левом берегу реки.
Ситуация начала меняться к вечеру. Южнее города части 5-го армейского корпуса немцев навели переправу где-то между Алитусом и Меркине, а подразделения 20-й танковой дивизии захватили плацдарм и навели переправу севернее города. И хотя атаку пехоты с юга вечером 23 июня дивизия Фёдорова, по итогам 1940 года считавшаяся лучшей танковой дивизией РККА, отразила достаточно легко, то уже во второй половине дня 24 июня её атаковали уже с трёх сторон. Даже с учётом присоединившегося к дивизии 5-го стрелкового полка 128-й.
Очень быстро стала ощущаться нехватка боеприпасов и горючего. Часто терялась связь между подразделениями, которую постоянно приходилось восстанавливать. От атак пехоты с юга буквально на полдня прикрыл подоспевший 294-й стрелковый полк 184-й стрелковой дивизии, но от южного моста и с севера немцы атаковали непрерывно. Сформированный из бывших солдат литовской армии полк (как и весь 29-й стрелковый корпус, куда он входил в составе своей дивизии), сдерживал немецкую пехоту буквально несколько часов, после чего началось массовое дезертирство и сдача в плен, так что левый фланг дивизии полковника Фёдорова, по сути, остался без прикрытия.
К концу дня потери 5-й танковой дивизии составили 20 Т-28, 36 БТ-7. Из 44 тридцатьчетверок было потеряно 32 машины. Но самое обидное, что значительную часть новейших Т-34 потеряли из-за поломок, вызванных неопытностью экипажей.