俄军在海参崴驻有1个旅的军队守卫，这时当然也都被惊动，并且立刻都组织起来，以海参崴的港口建筑为依托，布置防线阵地，抵抗人民军的进攻。
这时在哈尔滨的俄远东军总司令林涅維奇己经收到了海参崴遭到人民军攻击的消息，他也是大吃一惊，万万没有想到人民军会在这个时候进攻海参嵗，林涅維奇当然知道海参崴的战略价值，这不仅是俄国目前在远东地区唯一的军用港口，而且这时俄军的主力都在沈阳和人民军对持，后方空虚，人民军一但攻占了海参崴，就可以一路沿中东铁路哈绥线西进，直扑哈尔滨，因此林涅維奇一面发电给海参崴的守军，命他们一定要坚守海参崴，并随时向自己通报战况，一面又向双城子发电，命令双城子的守军火速出发，赶去救援海参崴。其实俄军在双城子只驻有1个营的兵力，赶到海参崴也是杯水车薪无济于事，但林涅維奇认为多一个营的守军，至少能多一份守住海参崴的希望。
登陆的人民军很快就和俄军展开了激烈的交火，上演了一场陆地攻防战。
虽然俄军是防守的一方，并且占有地利的优势，人数也要远多于人民军，但俄军的防线是仓促布置，而且俄军根本没有想到过海参崴要塞会被突破，多年经营的岸防堡垒、重炮竞然都不能阻止人民军的海上进攻，让人民军的登陆部队顺利上岸，因此俄军在心理上己经先输了一筹；而人民军是早有准备，并进行过专门的训练，而且攻破海参崴的岸防，成功登陆都令人民军的士气高涨，尽管人数较少，但人人自信十足，何况后面还会有越来越多的增援部队赶来。
不过海参崴的港口是呈一个倒“7”形，港口出口的炮台、要塞均被鹰击100*和舰炮击毀，但在港口内部的岸边，还有不少炮台保留下来，虽然这些炮台上装配的都是105毫米以下的中小口径火炮，但用于支援陆地上的战争还是有相当的威力，也是俄军防守的主要火力支援。
而人民军虽然还没有将火炮运上岸，但登陆部队都配备了火力支援部队，携带了大量的迫击炮和机枪，尽管迫击炮的威力不及炮台火炮，但数量众多，而且轻易灵活，易于移动，火力密集要远胜过炮台火力，同样能给俄军造成巨大的杀伤，因此双方各有所长，俄军人数多、火力猛，人民军士气高，火力灵活密集，一时间打了个势均力敌，不相上下。
不过这样均势的局面并没有维持太长的时间，大约40多分钟以后，乘坐冲锋舟的人民军登上了海岸，因此又有三个营的军队加到战斗中，使人民军的兵力已不在俄军之下了。
不过增援过来的人民军并不是加入进攻港口的战场，毕竟港口一带的空间有限，增援的军队也无法充份展开，因此转而进攻海参崴城区，本来俄军守住港口就十分勉强了，那还分得出兵力去守卫城区，这下顿时就首尾难顾。
而就在这时，人民军海军的三艘巡洋舰驶进港口，向岸边的炮台和俄军阵地开炮轰击，这一下顿时将俄军的阵地打乱，虽然炮台上的火炮赶忙调转方向，向港口里的军舰射击，但内港炮台的数量太少，一共只有7、8门火炮，而虽然进是3艘巡洋舰，但加起来的火炮也有30余门，双方的火力悬殊太大，因此炮台火力终究不敌军舰的火力。
而失去了炮台的火力支援，俄军的防线顿时抵抗不住人民军的进攻，何况三艘巡洋舰还有余力轰击岸上的俄军防线，结果时间不长，俄军的防线就被人民军攻破，军队也被彻底打散，让人民军杀入港口，双方展开了白刃战。
其实在这个时代，俄军的白刃战能力是相当强，一对一的白刃战能力甚致在日军之上，不过人民军经过了前面战争的历练，也将自身特有白刃战术练得十分纯熟，尽管现在部队中有近一半是新兵，但在老兵的指挥下，依然打得有声有色。而且双方的士气斗志完全不在一个层面上，人民军是眼看胜利在望，士气高昂，斗志旺盛，而俄军此时却只是垂死挣扎，苟延残喘而已，因此反应到战场上，却是俄军在白刃战中招架不住，很快就被人民军打得溃散败逃了。
而这时增援来的人民军也控制了海参崴的城区。战斗进行了上午10点钟左右时，战斗基本结束，俄军有小部份逃离海参崴，其余均向人以人民军完全控制海参崴的港口，城区以及勒富岛而告终。