方先覺趕到前線，一面指揮前線各部奮勇殺敵，一面構築新的城防工事，慢慢的，將蘇俄3個集團軍瘋狂進攻氣焰逐步消耗。
而在這時，中國集結了大量的後背力量，5月16號，中國空軍連續出擊，對俄羅斯炮兵陣地進行重點轟炸，在其後一個小時內，俄羅斯炮兵僅僅才發出上百枚火炮。
5月17號中國以裝甲21軍，裝甲35軍，第11軍、第20軍、騎兵23軍為骨幹，從東西兩面發動反擊，以圖一舉擊潰蘇俄軍隊，恢複哈薩克主權完整。
在最初半天，效果非常明顯，蘇俄軍隊紛紛後退，中國相繼恢複了在阿克套的陣地。
但是在5月18號上午，蘇俄集中了600輛坦克，700輛裝甲車對我裝甲21軍進行反反擊。
這是第一次大規模裝甲會戰，雙方投入在戰場上的坦克裝甲車超過千餘輛，此時俄羅斯裝甲部隊正逐步換裝新式坦克T34，而中國驃騎36式坦克，就是以歷史上T34為藍本研製的，所以兩種坦克性能接近。
但是朱可夫集結重兵的企圖被偵察機發現（怎麼不會被發現呢？如此大規模裝甲集群），得到消息後，薛岳感到大為震驚，一面令在西線作戰戴安瀾的裝甲35軍，鄧錫侯的騎兵23軍軍繼續突飛猛進，以與從東線作戰的裝甲21軍，步兵第11軍會合，以打破敵人圍殲中國裝甲21軍的企圖。
一面令張靈甫率領裝甲21軍重新集結，防止敵人的攻勢。
而此時，楊興在大本營聽到俄羅斯在阿克套集結上千輛裝甲車，並且指揮戰鬥的是前世如雷貫耳的朱可夫時，大為緊張，當即知道此戰意義，趕到阿克套前線，與薛岳等人會合，以便直接指揮戰鬥。
為了保證對朱可夫部形成壓力，緊急從後方抽調200架戰鬥機、200架轟炸機，以形成絕對的空中優勢。（實際上也不要將朱可夫神話，在其開山之作，諾門坎戰役時，蘇軍集結了20多萬兵力，在數百輛坦克、數百輛裝甲車，數百架飛機支援下，雖然最後大敗日本關東軍23師團，但是蘇軍消耗也頗大，當時蘇軍公布為6000人，消滅日軍38000人，但最近蘇俄公布資料顯示，當時蘇俄在諾門坎損耗了25000人，如此蘇俄軍戰力也不像我們教科書所宣傳那樣，不可一世）
而此時，朱可夫看到中國裝甲21軍竟然逡巡不前，當即判定中國對自己所集中的裝甲部隊感到畏懼，也集中兵力，以畢其功於一役。
正在蘇俄以為中國還將繼續空襲俄軍飛機場的時候，在5月19號早上4點，中國軍隊將各部所有火炮集結了100門火箭炮，200門重炮，800門火炮，臨時組建1個炮兵集群，在800架飛機配合下，突然向正在打樁的蘇軍炮兵陣地、坦克陣地、步兵陣地展開炮擊與轟炸。
一聽到中國突然改變攻擊方向，前線俄軍士兵大驚，在中國飛機、炮兵飽和打擊下，在第一輪，就有超過100門大炮，30多輛坦克、上千俄軍士兵被炸毀。
聽到中國炮兵突然對俄軍陣地進行密集炮擊後，朱可夫大驚，一面組織炮兵還擊，一面不得不下令空軍各部緊急起飛，以迎擊正在轟炸俄羅斯炮兵陣地的中國空軍。
當天雙方展開大規模空戰與炮戰，由於中國軍隊準備時間較長，俄軍空軍緊急起飛，當天交戰，俄軍有上百架戰機再次被擊毀。
雙方炮擊持續了一天，觀察哨反應，對面火炮密度稀鬆後，王銘章正準備下令全軍出擊時候，突然雷達大隊來報，雷達顯示，蘇軍正在轉移前沿炮兵陣地。
頓時，前線指揮所爭論聲四起，以炮兵司令劉二夠為首的炮兵將官，認為俄軍與我已經相互炮擊4個小時，我方已經打出20萬發炮彈，如此敵人不可能還有存活空間，認為屬於雷達兵誤判。
但張發奎等人認為還是小心為佳，畢竟蘇俄也集中了1200門火炮，其火炮數量絕對不可能比我軍少，如此大的火炮群，不可能在短短4個小時就報銷了。
報告打到楊興處，想到在歷史上，由於雷達兵屬於新兵種，很多人不相信雷達部隊，就像珍珠港事件，雷達兵明明發現屬於日本飛機，但是懷疑情報錯誤，如此導致戰場判定失誤。
當即下令，令一個飛機大隊向雷達顯示敵軍轉移陣地進行搜索，發現屬實後進行轟炸。
一面令火箭炮部隊，重炮部隊，也借著戰場上濃煙瀰漫的機會，一面炮擊，一面轉移陣地，當發現敵人炮兵停下來後，用火箭炮、重炮對敵軍炮兵陣地進行轟擊。
令全軍做好出擊準備，當炮兵、空軍壓制住敵人火力後，全線出擊。
等待是漫長的，45分鐘後，空軍報告，發現蘇軍正在轉移中的200門火炮後，當即調轉炮口，對蘇俄軍正在轉移的炮兵群進行猛烈轟擊。
朱可夫趕到特別慪氣，按理說自己戰術設定極佳，但誰料道中國軍隊彷彿有無數的千里眼似地，自己炮兵陣地，自己坦克部隊，自己步兵群彷彿都被敵方發現似地。
雙方炮擊不到2個小時，所部炮兵損失慘重，炮火準確的落入俄羅斯炮兵陣地，在不到2個小時，蘇俄炮兵就被炸毀2百餘門。
聽到這個消息後，朱可夫大驚，當即轉移重炮陣地，以從側翼炮擊中國炮兵陣地，但就在這時，傳令兵來報，中國飛機發現了俄羅斯正在轉移的炮兵群，現在集合600架飛機正在猛烈轟擊俄羅斯炮兵陣地。
準備派出飛機攔截的時候，就在這時，前方來報，中國全線發動反擊，在炮兵火力支援下，以坦克為前導，正向俄羅斯陣地撲來。
朱可夫大驚，當即只好命令裝甲部隊發動反擊，雙方超過1千輛坦克，500輛裝甲車在方圓20里的地方展開廝殺。
但是俄制武器有一個非常大的缺點，那就是火力非常猛烈，但是防護能力明顯不足，中國坦克75mm主炮打在俄制坦克裝甲車上，常常造成俄制坦克、裝甲車損壞，但是俄制武器打在中國武器上面，損失就不如俄制坦克那樣大了。
到當天中午的時候，中國空軍再次出擊，對蘇俄軍坦克進行轟炸，蘇軍抵抗不住，只有後撤，中國軍隊趁機反擊，直向鄂木斯克殺去。
但是，沿路蘇俄設定多個戰略據點，妄圖以此阻擋中國軍隊進擊，由於中國軍隊頑強，在坦克車開路下，連連攻克對方陣地，向北方撲去。
但是越往北大軍補給越是困難，越往北後勤補給越是困難，特別是在離鄂木斯克以南不到50公里的時候，蘇俄依靠鐵路運來大量作戰物資，以及集合10餘萬的鐵路守備部隊，突然發動反擊，中國軍隊抵抗不住，不得不依靠坦克車的防護能力，敗下陣來。
如此，蘇俄再展開反擊，到這年6月23號，才將陣地鞏固在阿克套以北200公里地區。
此戰雙方都損失巨大，俄羅斯損失了15萬人，432架飛機，432輛坦克。
而我軍在蘇俄反擊下，也戰死4萬餘人，負傷7萬餘人，損失飛機153架，坦克裝甲車231輛。這也是斯大林承認的中俄之間第一次硬碰硬對抗，讓斯大林再一次對中國實力有了清醒認識，認為在鐵路修通之前，蘇俄不可能將中國從中亞地區趕走。（中國從來都是大國，就是在珍寶島事件爆發後，蘇俄準備進攻中國，為了避免兩面作戰，竟然經進攻中國企圖告訴其宿敵美國。另外，讓人驚訝的是，蘇俄根本也不會與我們採取一場常規戰爭，而是計畫用核武器摧毀中國作戰力量。在中俄關係緊張的時候，毛太祖害怕蘇俄進攻中國，大搞三線建設，必要時，決定將首都衛戍力量南撤往武漢。而蘇俄則在西伯利亞大鐵路北側修建貝阿鐵路，陳兵百萬於遠東防守。因此，只要中國人民覺醒後，只要中國人名恢複自己自信後，是不懼任何民族的）
而楊興也在此堅信這樣一個事實，那就是趕快修通從伊犁到阿拉木圖，鋪設到阿克套的戰略鐵路，只有鐵路完全貫通，才可能在中亞地區站穩腳跟。
鋪設喀什到杜尚別的鐵路。
如此，雙方在中亞地區展開一條以修建鐵路為主的競賽，但是毫無疑問，中國人佔據了上風，由於害怕俄羅斯人重新在中亞地區施行集體農場，取締中亞各國獨立的事實，在加上中國提出的多項睦鄰友鄰措施，中亞各國主要民眾在其政府號召下，多站在中國這邊，協助中國軍隊，在西伯利亞鐵路南線周圍200公里區域，建立多個根據地，以破壞俄羅斯修建鐵路。
更為重要的是，俄羅斯為了保證鐵路得以修建，做事常常只在乎結果不顧過程，將當地人抓來修建鐵路，再加上俄羅斯由於施行集體農莊，在歐洲部分就出現大量饑荒，怎麼可能顧惜這些廉價勞力呢？
反觀中國，由於中國將農莊的牛羊財物無償的分給當地居民，由於在中亞各國施行公平買賣，將大量工藝品，廉價電子品運往中亞各國，再加上先期中國無償提供的1000台電視機，10萬台收音機的影響，如此相當於中國在中亞地區僱傭了10萬個義務宣