關東軍司令官和日軍大本營的反應雖然都不算慢，但是卻依然跟不上陳鋒所部機械化部隊的節奏，就在日軍的援兵在路上走走停停的時候，陳鐵豹指揮的五萬多先頭不對已經展開了圍攻，時間是1941年11月16日下午兩點。
陳鐵豹本就是一個二愣子，儘管這幾年經過陳鋒的調教，已經蛻變成了一個合格的指揮官，但是本性中的那種霸道和莽撞之氣卻沒見減少。接到大少爺全殲日軍的命令之後，陳鐵豹豈敢怠慢，剛一抵達伊春就召開師旅級的軍事會議，佈置進攻方案，兩點一刻準時對伊春城發動進攻。
伊春位於黑龍江省東北部，與蘇聯隔江相望，以湯旺河支流伊春河得名，遼宋時期屬東京道女真五國部屬地。清末民初，劃歸湯原縣管轄，為原始森林地區。東北淪陷後，日本殖民主義者為了掠奪伊春地區的木材和其它礦產資源，在伊春設立了伊春據點，並且派重兵把守。
由於缺乏勞動力，日軍將中國戰場上的一大部分俘虜運送到了伊春，強迫他們進行勞動，為了防止這些俘虜逃跑，同時也是為了防禦蘇聯，日軍在伊春修築了大量的防禦工事，將不大的伊春小城修成了一座要塞。
伊春城外共有日軍的五道防線，一道比一道堅固，原本按照蘇聯方面的計劃，將主力調到日軍防禦比較薄弱的南線，然後集中一部分兵力攻打北線，迫使南線的日軍增援，最後出兵攻打南線，出其不意佔領伊春。
但是這個計劃陳鐵豹只是看了一眼就否決了，和日軍干了四年多，雖然勝仗無數，但是陳鐵豹對於日軍從來都沒有小瞧過。彈丸之國能將包括諾大個中國在內的諸多國家玩弄於股掌之中，這樣的國家必有其獨到之處。況且日軍中的一些指揮官表現出來的戰役指揮能力並不比中國的任何一位將軍差，所以陳鐵豹不認為以日軍指揮官的智慧看不出蘇聯人的小小調虎離山之計。
陳鐵豹自己沒有什麼好的辦法，不過陳鐵豹是在草原上長大，草原上的漢子有自己的辦事原則和標準，陳鐵豹始終認為打仗就像是草原上的摔跤，只有雙方的戰鬥力相差不大的時候才會考慮計謀，如果彼此間的實力是絕對差距的話。那麼即便是戰術再成功也很難翻盤。
現在伊春地區的日偽軍只有不到八萬人，而且還缺乏飛機大炮，彈藥儲備也不足，士氣更是低落，另外城裡還有大量的日本移民。而他們一方兵員是日軍的3倍，武器裝備齊全。輕重火力搭配合理，又有大量的攻城重火力，彈藥也相對充足，所以完全沒必要和日本人玩藏貓貓，直接開戰就行了。
因此陳鐵豹認為全軍除了必要的預備隊以外，其餘的部隊全部拉上戰場，同時對日軍駐守的5道防線36個陣地發動進攻。完全碾壓，直接將日軍的這個烏龜殼打碎。
不過伊萬諾夫並不同意陳鐵豹這樣蠻幹，兩人爭執不下，只好將這個大問題移交到東北亞戰區司令部，讓陳鋒這個大司令裁決。
陳鋒看後迅速作出批復，既然兩個人各執一詞誰都不讓誰，出於公平起見，伊春前線的5萬大軍一分為二。伊萬諾夫指揮一部按照他的計劃進攻南北21個陣地，陳鐵豹只會另外一半部隊進攻東西兩個方向的15個陣地，其餘二十餘萬大軍留下一半部隊作為預備隊，剩餘十萬則是繞過伊春向鶴崗進攻。
接到陳鋒的命令之後，陳鐵豹和伊萬諾夫各自都行動起來，下午兩點一刻準時向伊春發動進攻。
面對中蘇聯軍的猛烈進攻，城裡的日軍也表現的十分英勇。堅決抵抗，拒絕投降。沒一個陣地雙方都反覆爭奪，寸土必爭。
陳鋒所部是佔據了人和，日軍佔有地利。雙方隔著工事戰鬥，短短兩個小時的進攻，前線就血流成河。中蘇聯軍的衝鋒陣地前到處都是死傷的士兵，而日軍的陣地裡則是源源不斷地將傷員和死屍抬出戰壕。
日軍確實很頑強，不過日軍的頑強是建立在偽軍巨大的傷亡的基礎上的。儘管經歷過多次偽軍戰前起義，日軍大本營已經下令善待偽軍，嚴令日軍禁止打罵配合他們作戰的偽軍。但是大本營畢竟是鞭長莫及，下面的日本兵依然看不起偽軍，打罵是最平常的，一有戰鬥偽軍就被當成炮灰驅趕到最前沿，這次也不例外。
短短兩個小時，從前沿陣地共抬下1600多具屍體和傷員，其中屍體726具。在這些戰死的日偽軍中，日軍僅僅只有189人，剩下的都是偽軍。
如此慘重的傷亡令偽軍很快就嗆不住了，隨著陳鋒所部火力的不斷加強，前沿的偽軍連頭都不敢抬，反擊的時候也大多隨意開槍。對於這種情況日軍方面也看得清楚，處決了兩個作戰不力的偽軍連長之後，情況表面上看起來有所好轉，但是很快最外圍的一道防線全線崩崩潰，日軍只的撤退到第四道防線。
然而令日軍感到難堪的是，最外圍的防線中的偽軍寧願被中蘇聯軍俘虜也不願意車道第四道防線，因此日軍最外圍的第五道防線4800名偽軍，除了被擊斃擊傷的一千餘人以外，其餘的竟然主動做了中蘇聯軍的俘虜。
伊春戰役開始之後，情況持續惡化，到11月16日晚上7點中蘇聯軍停止進攻之時，日軍伊春北方五道防線被攻破2道，傷亡一千三百餘人，南方4道防線被攻破一道，損失一千一百餘人。東部5道防線被攻破兩道，傷亡兩千餘人，西部3道防線被攻破一道，損失一千七百餘人，僅僅半天的進攻，日偽軍就損失了六千餘人，其中有近三千人成了俘虜，絕大多數是偽軍，還有一部分是朝鮮人，主動投降的日軍也不是沒有，只不過數量並不多，只有七十多人。
糟糕的形勢令關東軍司令部焦頭爛額，除了督促援兵加緊速度之外，梅津大將只得命令伊春方面的日軍指揮官阪田中將咬緊牙關堅持了。
對於伊春之戰陳鋒也極為重視，陳鋒認為只要拿下了伊春，整個黑龍江就算是全部光復了，剩下的哈爾濱和齊齊哈爾只要兩路大軍一夾擊，根本就堅持不了多少。
11月17日大早，中蘇聯軍的進攻就開始了，不過不同於昨天一味的進攻，今天出了飛機大炮之外，中蘇聯軍直接出動了一種巨大的重型「坦克」，其炮塔上龐大的炮管令人驚駭，足足一百多毫米的管徑絕不是一般的「坦克」所能承受的。
這種利器不但看著嚇人，用起來威力果然不同凡響，日軍那些防禦工事雖然堅固，但是在這種巨型坦克面前卻支撐不了多長時間，疾跑下去就成了廢墟。
日軍顯然不知道這是陳鋒所部最新裝備的155自信榴彈炮，這是陳鋒所部最新研製出來的第一款自行火炮，雖然數量不是很多，到目前為止也就裝備了一個團而已，但是戰鬥力卻不俗。
有了自信榴彈炮的加入，日軍防守起來就更加的困難了，不過日軍方面顯然也接到了死命令，寧死不退。所以17日一天雖然打得激烈，但是陳鋒所部卻未能前進一步。
對於17日一天未能讓陳鋒所部前進一步，日軍伊春守軍司令部極為高興，再加上關東軍司令部發來電報，說援兵已經到了鐵力，距離伊春已經不足150公里了，按照援兵的行軍速度，不出意外的話，援兵會在19日上午抵達，也就是說只要伊春的守軍再堅持一天一夜就可以了。
一天一夜的時間在板垣中將看來相當的輕鬆，這兩天伊春雖然打得十分激烈，傷亡也十分慘重。但是城裡還有六萬多大軍，另外還有十幾萬移民，這些人都是隨時可以拉上戰場的，即便是這些人趴在那裡任憑支那人宰殺，也不是一天一夜能殺的光的。
欣喜之餘，大喜的板垣中將還是給前線的部隊發放了一些獎賞，以此來刺激低迷的士氣，雖然只是一些瓜果酒水，但是對於士氣的提升卻不可估量。
然而還未等日軍守備司令部高興多長時間，就在援兵距離伊春只有不足五十公里的時候，伊春城內的偽軍步兵第8師以及偽騎兵第5旅集體起義，起義部隊衝擊了日軍的營房和彈藥庫，同時打開城門，向日軍北門的幾道防線殺去，同一時間，陳鋒所部十幾萬大軍也向伊春發動了全面總攻。
經過一夜的戰鬥，伊春城內6萬日偽軍灰飛煙滅，十幾萬普通日本移民成了俘虜，速度之快動作之麻利令各方應接不暇。
其實這一切都是陳鋒布的局，在很早以前陳鋒就開始派人向東北的日偽軍滲透了，陳鋒對日偽軍的滲透分兩個方面，一個是潛伏一個是策反，這次率部起義的偽滿洲國國防軍步兵第8師師長李天南就是被陳鋒策反的，而偽騎兵第5旅旅長徐浩天則原本就是第八戰區的一個少校，兩年前被陳鋒派到東北，後來機緣巧合之下連同他的一支小部隊被偽軍當成土匪給收編了，後來在李天南的幫襯下升為偽騎兵第5旅旅長。
原本這兩枚棋子陳鋒是不打算暴露的，但是由於板垣老鬼子臨時調整了作戰部署，李天南和徐浩天所部被臨時從預備隊抽調到了前沿，預定於明天補充到第二道前線，與陳鐵豹等人死磕，不得已之下只好提前將他們暴露了，所以才有了今晚這次大起義。