9月25日，賀龍率領第11野戰軍及第3騎兵師，由華南一側向勃利發動進攻。日軍的鐵路線已經修道華南，本來日軍應該鋪到佳木斯，不知什么原因日軍于去年停止了鋪軌，其實日軍的路基已經快延伸到佳木斯，就是沒有鋪軌。
    賀龍率領所部在華南沿著鐵路線向勃利發動進攻，日軍在勃利布防了一個旅團。雖然牡丹江是日軍臨時拼湊的防守師團，但是他的兵力達到35000人，。由于牡丹江有日軍一座機場，而且當年針對蘇聯修筑了大量防御工事，因此日軍認為短期內我軍無法攻占牡丹江。[]
    首先雙方的空軍又在戰場上空鏖戰，因此地面部隊對于來自天上的空中支援甚微，由于日軍經過一個月的準備，若想再像滿洲里及齊齊哈爾那樣的酣暢淋漓的場面沒有了。
    日軍布置了雷區，對于雷區我軍專門研究了對策，但是畢竟麻煩，因此進攻不可能隨心所欲。夜晚來臨，軍指揮部里燈火通明，連續進攻兩天了，掃清了日軍外圍工事。此時，參謀長說：“軍長！我們正面雖然只有一個旅團，但是日軍占據有利地形，尤其是這一帶是山區，作戰對我們十分不利。”
    “是呀！我們必須改變打法，不能墨守成規。野司要求我們率先攻占牡丹江，如果這樣打下去進展太慢！”賀龍說。參謀長靈機一動說：“軍長！我看派出小股突擊部隊深入日軍后方展開偷襲，打亂日軍的防守體系如何？”
    賀龍眼睛一亮說：“對呀！怎么把老傳統給忘了，正規作戰打得時間太久了，居然把我們的拿手本領給忘了。通知各師立即組成小股精干部隊，以連為單位深入敵人后方發動襲擊。”
    白天下起了綿綿秋雨，一支偷襲部隊出現在日軍后方。“報告連長！前面出現一座石砬子，根據地形圖，翻過這座石砬子，我們就深入日軍后方了。”連長說：“立即組織攀登！”兩個小時后，一連人馬全部翻越了石砬子，接著他們進入了一片樹林。
    “哇！快看哪，瞧那顆松樹有多粗，”一名戰士眼尖吃驚的喊叫起來！“瞎咋呼什么，你想讓日軍知道我們來了！”連長大聲訓斥，可是他的眼睛也情不自禁瞄向那可松樹。連長好奇的來到松樹下，用手抱住大樹丈量了一下說：“我是有生以來頭一次看見這么粗的松樹，來人！我們合力丈量一下！”三個人手挽手才圍攏這顆粗壯的松樹。
    “媽的！我聽說過東北的松說邪乎，今天算是開眼了，行了大家別看了，等我們有時間再來盡情的欣賞，繼續前進！”連長發布命令，部隊繼續向密林深處走去。翻過一道稠密樹林的山梁，前面的樹木變得稀疏起來。
    “連長、公路！”前面的尖兵低聲喊道。連長定晴一看果然前面大約400米遠有一條山間公路。連長舉起望遠鏡查看，發現一對日軍巡邏騎兵呼嘯而過。接著連長命令沿著公路一側向北運動。走了一個小時候前方傳來槍炮聲，接近交戰區域戰士們興奮起來。
    連長命令停止前進說：“偵查小組立即出動，摸清敵情后，再制定偷襲方案。”兩支偵查小組出動后，連長命令全體休息，抓緊時間睡覺，晚上展開偷襲行動。戰士們拿出炒面就著水壺，簡單吃了幾口便各自找地方休息。昨天晚上出發，今天白天又行軍了大半天，戰士們很快就進入夢鄉。
    “連長！就是這里，我們判斷有可能是日軍的糧庫！”偵察兵手指著山腳下的洞庫說。連長說：“這個地點距離勃利大約有3公里，不可能是日軍的彈藥庫，糧庫的可能性非常大！”偵察兵偵查結果，發現了日軍一座洞庫，天黑后在偵察小組引導下，全連人馬運動到洞庫附近。
    “鬼子有多少人？”連長問。偵察兵答：“我們觀察了兩個小時，洞庫的防守兵力大約有一個中隊。”連長看了一眼手表說：“各排進入戰斗準備，半個小時后發動進攻，動作一定要猛，速戰速決。”
    前方激戰正濃，日軍警戒士兵在洞庫前用沙袋堆砌的掩體內，向著戰場方向不住的瞭望，他們壓根沒有想到一群煞神逼近了身旁。一聲令下，我攻擊士兵突然發動猛攻，射擊彈無虛發，出擊快如閃電，日軍的哨兵及掩體內的機槍手等日軍士兵，甚至沒有看清楚來者是何人便到天照大神那里報到去了。
    日軍遭到突然打擊，大批日軍反應很快從洞庫旁邊的營房內沖出，但是遭到我軍密集的火力，日軍士兵成片的倒在血泊中······。一個小時后戰斗結束，他們消滅了全部鬼子，短兵相接的戰斗，日軍這支后勤部隊在兇狠打擊下根本不是對手。
    打掃戰場、檢查洞庫。“報告連長，洞庫里根本不是糧食，里面有大量地雷，估計有上萬枚！”一位排長興高彩烈跑出來稟報。連長說：“太好了，真是意外收獲，看樣子鬼子是想在這里固守，立即布置炸藥炸毀洞庫，估計鬼子聞訊很快就會上來了！”
    伴隨一聲驚天動地的大爆炸，整個山梁幾乎都在顫抖、晃動，日軍一個準彈藥庫報銷了。這個夜晚，有數十只偷襲部隊在日軍后方發動了大范圍的襲擊，造成日軍收尾無法兼顧，日軍防線松動繼而崩潰。兩天后我軍占領勃利，打開了通往牡丹江的大門。
    日軍殘余撤退到亞河，并會同哪里的日軍繼續抵抗。我軍趁勝追擊，相繼攻占亞河、林口、大觀嶺。10月10日，我軍兵臨與牡丹江一江之隔的鐵嶺河。日軍在鐵嶺河有堅固的防御工事，我軍經過兩天進攻，拿下了鐵嶺河。
    賀龍站在江邊上，對岸日軍沿江布置了防御陣地，鋼筋水泥碉堡林立，鐵路大橋已經被日軍炸斷，一段鋼梁還在懸空，似乎在憤怒的抗議。賀龍意識到強度牡丹江，難度太大了！
    “軍長！牡丹江自西拐向東北，并形成半圓把我們的擋在外側，若強渡發動攻擊傷亡太大，這條江形成了天然屏障。”參謀長在旁邊說。賀龍舉著望遠鏡沉默不語，心中也沒有什么好辦法。
    連續發動了兩天進攻，牡丹江作為天然屏障，再加上日軍堅固的沿江工事，我軍進攻毫無起色。空軍部隊消耗掉了牡丹江機場的日軍戰機，開始對進攻部隊實施空中支援。可是仍然無法渡過。
    賀龍一時苦悶，可是還消息來了。“報告軍長，第3騎兵師來電，他們占領了寧安！”一名參謀急報。賀龍聞聽眼睛一亮說：“拿地圖來！”很快賀龍發出命令：“立即命令第3騎兵師沿著牡丹江左岸迂回老黑山，在牡丹江西側發動強攻，要求第3騎兵師天黑后務必到達攻擊位置。
    寧安位于牡丹江南部上游，就是有名的寧古塔，距離牡丹江大約40多公里。日軍占領東北后，開始在牡丹江籌建城市，短短十幾年，牡丹江便迅速發展起來。日本人為了開采雞西的煤炭資源，牡丹江作為中東鐵路的重要的樞紐站，因此城市發展非常快。
    日本人統治東北后，從新劃分地域，牡丹江成為東部的一個省，他的管轄區域包括東部及東北部廣大區域。眼下牡丹江僅次于齊齊哈爾，成為北滿第三大城市，因此牡丹江對于哈爾濱的重要不言而喻。
    連續的空戰，牡丹江日軍機場的作戰飛機損耗殆盡，然而牡丹江機場沒有遭到我空軍轟炸，眼下日軍在牡丹江的空中力量不復存在。目前撤到牡丹江的日軍只剩下不到1萬人馬，日軍經過連番鏖戰，已經是強弩之末、茍延殘喘。
    黃昏賀龍接到第3騎兵師的報告，他們沿著老黑山已經運動到，牡丹江西側鳳凰山附近，賀龍命令沿江攻擊部隊進入戰斗準備。接著他命令打兩發紅色信號彈，伴隨兩發紅色信號彈升空，炮兵首先開炮，冰雹般的炮彈砸向日軍沿江陣地。
    大炮剛發言，在鳳凰山附近待命的第3騎兵師，便向牡丹江城區發動進攻。城區恰好位于江水沖擊平原上，西高東低，騎兵部隊快馬揚鞭，大地發出震動。日軍在城區西側根本沒有構筑工事，防守力量幾乎都集中在沿江地帶。
    當日軍發現城西出現大批沖鋒部隊時已經晚了，騎兵部隊分數股沖入城內，激戰便在市區內爆發。日軍指揮部就位于市內，在騎兵部隊沖入市區后，日軍最高指揮官慌了手腳，命令前沿部隊回來救援，。
    趁著日軍首尾難顧的時候，我渡江部隊開始發動強攻。大約兩個小時后，在江灣下游突擊部隊率先強渡成功，日軍防線開始崩潰。這功夫日軍前沿部隊和指揮部失去了聯系，陷入各自為戰的地步。
    有的日軍頑強抵抗、有的日軍選擇向北部逃跑，戰斗一直持續到天亮，激烈的槍聲漸漸的稀疏下來。“看樣子戰斗已經接近尾聲了，咱們過江吧！”賀龍放下望遠鏡說。
    參謀長有些迷惑說：“沒有想到日軍潰敗的速度如此之快，前段時間日軍在勃利頑強抵抗，這功夫日軍草木皆兵，簡直判若兩人。”賀龍笑說：“不難理解！日軍失去了抵抗意志，自然就失去了頑強的固守的決心。關鍵是日軍沒有援兵，孤軍奮戰的結果。”
    中午時分。戰斗徹底結束，日軍1萬人馬有一半逃跑，一半被殲滅。逃跑的日軍是鉆進北部的山林，他們要逃往哈爾濱不是輕松的旅程。攻占牡丹江，總部接到消息后，命令賀龍部在牡丹江休整兩天，然后火速南下劍指吉林！為殲滅哈爾濱日軍創造條件！
    漫步在正對火車站繁華街道上，賀龍等觀看這座新興有些別樣的城市。良久，賀龍說：“如果你不留意觀察，仿佛置身在日本國土，你們看幾乎清一色日式建筑，這座城市日本人沒少費工夫。”
    參謀長說：“城內居住了大量日本人，我已經通知部隊不許胡來，盡量不要驚擾居住在這里的日本人。不過日本人的財產還是要收繳的，我已經通知騎兵師，留下一只騎兵團駐守牡丹江。”賀龍說：“讓部隊抓緊把機場清理出來，我估計野司很快下令，空軍部隊會迅速進駐牡丹江機場！”
    果不其然，兩天后當賀龍率領大軍大舉南下的時候，空7師由佳木斯機場轉場牡丹江機場。