1789年5月17日凌晨四点，即乾隆五十三年五月二十四寅正时分，随着赵新在朱尔根城指挥部发出攻击命令，已经准备了两个月的北海军各部在抵达攻击位置后，终于开始发动。
赵新对这场战役的构想是“西线诱敌，东线主攻，海陆并进，直取珲春。”
其具体作战部署是：虎吉率领西线两个团五千人，向盘踞在小白山的清军发起攻击。在攻克小白山上的清军大营后，直逼松花江东岸的打牲乌拉城，切断伯都讷、阿勒楚喀方向清军同吉林的联系。同时，虎吉所部在夺取退蛟站后，分兵攻取吉林东南六十里外的额音楚站，与打牲乌拉的部队对吉林形成东、北夹击之势，迫使珲春大营的清军向西增援。
东线由久藏的三团和鲁寿山二团外加一个新兵团组成。鲁寿山所部并新兵团，由蒙古河北岸发起攻击，歼灭蒙古河南岸的敌军，并顺驿道攻占萨其城、干沟子城和营城子城三座堡垒；久藏团则顺蒙古河向西，夺取通肯山堡垒，之后越过玛勒呼里窝集和玛勒呼里窝集，直取鄂多哩，对珲春增援的清军实行围点打援，使其止步于布尔哈图河以东。
海军方面，由邓飞和丁国峰率领雷神号、北海一、二号并十条内河大船，率陆战队的一个营并五百阿伊努士兵,向西越过蒐楞吉岛,从珲春南面的珲春河入海口顺流而上，抵达珲春河与图门江交汇口，夺取珲春河上的码头和渡口，拿下水流峰城和石头河子城,以阻敌南逃。
赵新在给邓飞和丁国峰两人的命令中提到,如果李朝军队有异动，可顺势攻取河口西岸的庆源府和前元铺,以便为后期拿回整个江源南麓寻求立足点。
随着虎吉的一声令下,两个团所属的12门迫击炮和六门75毫米野战炮向着位于小白山东侧的两座清军堡垒展开炮击。
呼啸的炮弹将清军从睡梦中惊醒，不管是带兵的协领还是甲兵一个个惊慌失措。
“北海兵来了！快跑,啊！”
身上只穿着一件单衣的协领抬脚一踹,将钢刀从逃兵的身上抽出，对眼前那些四处躲避炮击的清军大喝道：“再有逃跑祸乱军心者，杀无赦！”
说罢，他用刀一指缩在墙下的清军炮手,命令道：“快,上炮台开炮！”
那清军炮手结结巴巴的道：“大,大,大,大,大人,朝哪打啊？这乌漆嘛黑的根本看不到敌军啊。”
协领上来就是一脚,骂道：“废什么话,朝山下打！”
话音刚落，一众清兵就听到头顶上方传来一记凄厉的呼啸。轰！刚才还耀武扬威的协领大人立时被炸的粉身碎骨,手中的钢刀被炸成碎片，随着冲击波向周围飞溅,瞬间就打中了几个正在乱跑的清军。
对于堡垒内各种设施的坐标方位，北海军的侦察队早就做了详细侦察,此刻攻击部队后方的炮兵只需按照侦察队提供的数据，对清军堡垒内部进行逐个点名。
在不停的爆炸中,几名清军炮手还是将一门冲天炮又推又拉的带入射击位置。负责装药的炮手放入火药后,再将一块木板塞入炮口，；而另一名炮手小心翼翼的将爆炸弹点燃，然后迅速的塞进炮膛；第三位炮手则将手中的火叉迅速刺入炮尾的火门内。
“嗵”的一声巨响，一颗二十斤重的开花弹从形如大钟的炮口飞出,在时明时暗的光影中向山下的黑暗处落下。爆炸弹刚一落地，就听轰的一下,随即腾起两三米高的火光,然后就是一股浓浓的白烟。
清军其实不开炮还好，这一炮放出去，立刻就招致铺天盖地的炮火打击。数十发迫击炮弹和75毫米榴弹以三发急促射的方式，向清军堡垒展开了地毯式轰炸。等之后北海军的进攻部队冲上去时，整座五百人拒守的堡垒就活下来十几个。
同样的攻势在蒙古河北岸和通肯山下也先后展开，北海军以迅雷不及掩耳之势，将清军打了个措手不及。
凌晨的曦光中,来自仙台藩的一千名藩士在北海军上百门火炮攻势的掩护下,分成十人一组，将一个个充好气的橡皮艇拖入蒙古河中,然后拼命的划动船桨，开始强渡。
对岸的清军防线上，负责值守的百十名清军玩了命的抛射长箭和打放火枪,在他们身后，数千清军被北海军的炮火炸的鬼哭狼嚎，漫无目的的四处逃窜。
歪戴着头盔，衣甲不整的那奇泰持刀冲出帅帐时，眼前除了炮击之后的熊熊火光和不断爆起的烟尘，就是衣衫不整、哭喊救命的士兵。
看到如此景象，耳中听着不断的爆炸和枪声，那奇泰忍不住破口大骂：“他妈的赵新，老子哪点对不住你了！要金子老子他妈给你金子，要宁古塔老子也留给你了！开炮为什么不提前说一声......”
就在那奇泰手足无措，跳着脚骂赵新卑鄙无耻下流之际，他的亲兵跑了过来，大声道：“大人！找到马了,咱们快逃吧！晚了就来不及了！”
两人说话之际,强渡蒙古河的仙台藩士兵已经陆续登岸，随即向清军大营的营墙内投掷手榴弹；北海军的炮兵阵地上，迫击炮、75毫米榴弹炮和三门D30榴弹炮随即开始延伸射击。与其同时，两个营的北海军也开始划船渡河。
那奇泰哪敢回珲春，蒙古河大营这么快就丢了，官保能要了他的脑袋。他略一思索便对几个围上来的武将命令道：“调右翼火枪营去中路，一定要顶住！”
“嗻！”
“塔勒呼兰在不在？”
“末将在！”
“命你率骑兵五百，从蒙古河上游十里过河，一定要拿下赵贼的火炮阵地！”
“嗻！”
交待完反击命令，那奇泰又对手下一名亲兵道：“你速去图拉穆卡伦报信，让他们火速告知官大人，赵贼凌晨发起偷袭，蒙古河大营恐怕不保！”
那亲兵也来不及下跪了，随即躬身抱拳道：“嗻！”
一名炮营的武将急切的问道：“大人，大炮怎么办？”
那奇泰喝道：“召集炮手，给我开炮！把赵贼的人马给打回去！”
蒙古河大营内布设的火炮除了上百门劈山炮和冲天炮外，还有十门七八千斤的威远大将军炮，这要是一炮不发就丢了，官保不杀他，乾隆也得杀他。
四散奔逃的清军炮手在火光中看到长官竖起的大旗，随即便朝那里聚拢。在他们的北面，被临时纠集过来的数百名清军火枪手躲在沙包后面，向着进攻的北海军打放火枪。
然而赵新为了这次“珲春战役”早就准备许久，兵工厂夜以继日的生产了大量的手榴弹，冲在前面的仙台藩士兵每人身上都带着六颗，只要遇到清军抵抗，立刻就有七八颗手榴弹甩过去。
仓促抵抗的清军被手榴弹炸的哭爹喊娘，很多人被炸晕了头，竟然朝着进攻的北海军冲了过去。
仅过了一炷香的功夫，随着中路的火枪营阵地被突破，进攻的北海军随即分成三路，向左右包抄。两翼的清军炮手也急了，他们转动炮口，用劈山炮对着攻上来的北海军进行射击。
清军的火炮虽然用霰弹打死打伤了十几名仙台藩士兵，可架不住射击速度慢，其他仙台藩士兵冲至一两百米处，展开集火射击，打的清军炮组死伤一片。