遲春先用一次堅決果敢的反擊擊潰了當面之敵，將自己被敵所圍的一個騎兵團救了出來，然後遵循兵貴神速的古訓，不顧人馬疲勞，更不顧西面尚存的敵人，迅速集中了兩個騎兵團，連夜北上，夾擊攻擊哈特庫勒的俄軍。
唐努烏梁遠征軍代理司令官遲春先在接任重任後、這一切做的都極為完美。放棄對當面已處敗象的俄軍兩個騎兵師（第3師已經潰散，其師長巴達諾夫少將在夜戰中負傷不治）的繼續打擊而掉頭合擊另外一股俄軍是正確的選擇。其行動的方向和計劃建立在哈特庫勒混成旅的那部電台上。自昨日起，與總部的聯絡一直未建立，但哈特庫勒與自己的聯繫卻暢通著，俄軍的兵力既已知曉，遲春先的信心就有了，他不擔心閻進東混成旅的安全，就兵力和火力而言，兩個騎兵師絕對打不下哈特庫勒，但步兵無法形成對騎兵的運動合圍，遲春先要的是殲滅戰，要用一次完美的步騎兵配合將北翼的兩個俄國師消滅。那樣的話，遠征軍的撤退就安全了。
4月30日凌晨，哈特庫勒戰役打響，在華軍步兵熾熱火力前一籌莫展的俄軍騎兵遭受了來自背後的打擊，遲春先集中了兩個騎兵團首先攻擊了北翼俄軍第11騎兵師，這個師的位置在哈特庫勒西北方向，這個部署彰顯了遲春先打殲滅戰的決心，他沒有先對西南方向的俄軍動手，而是繞了一個圈子，將俄軍往南趕，用混成旅、自己所帶的騎兵旅主力及撤出博勒圖斯的騎一團、司令部警衛營、炮兵營等部隊構成一個三角型的包圍圈。
遲春先對俄軍第11騎兵師的打擊首先落在其輜重部隊上，一個營的俄軍迅速被消滅，大量的輜重落入了遲春先之手。俄軍掉頭攻擊來自後面的敵人，其背後遭受了混成旅的攻擊，特別是黃錦輝指揮的炮兵發揮出色，三個炮營冒著誤傷友軍的危險集中轟擊俄軍第11師。使得該師迅速崩潰。俄軍沒想到華軍在哈特庫勒有如此強大的炮兵力量。大量的炮彈落在集結起來的俄軍騎兵中，給予其重大殺傷。等遲春先手裡的兩個騎兵團發起衝鋒。俄軍第11師已經很難有效組織對抗了。在黎明的晨曦中，在哈特庫勒西北的曠野裡，華軍騎兵追逐著潰敗的俄軍向南卷擊。而閻進東指揮混成旅的兩個步兵團向南分兩路衝出哈特庫勒，加入到了一面倒的戰場中。更加劇了俄軍的潰敗。另一個俄軍師——位於哈特庫勒西南攻擊線的俄軍第10騎兵師來不及援救敗下來的第11師，他們必須應對混成旅的步兵攻擊了。
在俄軍看來，騎兵在野外對步兵作戰是具備極大優勢的，尤其是那些自幼長於馬背的哥薩克騎手更是蔑視步兵。但哈特庫勒戰役中俄軍面對裝備了大量機關鎗和迫擊炮的步兵毫無優勢可言，特別是迫擊炮給了俄軍騎兵以巨大打擊，一發發炮彈準確地落入密集的騎兵隊伍中，炸得俄軍人仰馬翻。射程更遠的重機關鎗的火力成片地掃倒了俄軍，對戰馬的殺傷極為嚴重。當俄軍背後出現另一支華軍騎兵後，第10師——俄軍司令官親自統帶的這支部隊也崩潰了。
哈特庫勒戰役只進行了四個半小時。至上午九點半中，戰場基本沉寂下來。華軍遠征軍基本殲滅俄軍第11師，重創了俄軍第10師，俘敵1900餘人，斃敵650餘人，繳獲了北線俄軍的全部輜重。由於遠征軍的武器基本使用俄式口徑，所繳獲的彈藥補充了損耗，讓遲春先大大地鬆了口氣。
客觀上講，華軍遠征軍是不具備遠征條件的，儘管魯山組織了兩個輜重團來攜帶彈藥給養，但沒有後方源源不斷的補充的情況使得遠征軍事實上是一支「一次性」部隊。一挺馬克沁重機槍一分鐘足以發射450~500發子彈，一挺華源2型輕機槍足以發射400發子彈，而一個彈藥手隨身所攜帶的子彈勉強可供機槍手兩分鐘的射擊。就算有兩個裝備大量馬車的輜重團也難以供應部隊的高強度作戰。
鑒於彈藥問題以及戰馬已經耗盡了力氣，遲春先沒有追擊突圍而去的俄軍，在收容俘虜打掃戰場後，遠征軍全部撤入了哈特庫勒，他們將進行一次短暫的休整，然後帶著陣亡司令官的遺體順著來路回撤。
俄軍自厄爾口派出的四個師在短短三天內就遭遇了毀滅性打擊，一個師（第11師）基本損失掉了，另一個師（第3師）也基本失去了戰鬥力。俄軍縮回了察罕布隆，其指揮官向上級報告，華軍兵力極為龐大且火力兇猛，以現有兵力無法驅逐華軍，請求支援。在援軍未至之前，他們只能以現有兵力盡可能地遲滯華軍向西的進軍。
他們不知道，中國人已經決定撤退了。
唐努烏梁海之戰以一種雙方都沒有預料到的方式爆發。順利平定外蒙的魯山由此堅定了信心，他認為俄國不會進行武裝干涉，所以他選擇了一鼓作氣收復唐努烏梁海。魯山沒有意識到唐努烏梁海與外蒙的不同（俄國人甚至不准外蒙分裂勢力將唐努烏梁海劃入大蒙古國的版圖）
魯山為自己的輕敵付出了生命的代價，更為新生的共和國外交軍事格局帶來了絕大的變數。從這個意義上講，唐努烏梁海之戰絕不是一般的軍事衝突，更不能單純計算雙方的兵力武器損失來判定勝負。
魯山遠征軍進入唐努烏梁海突破了俄國的底線。
厄爾口駐軍司令米舒欽科將軍獲悉華軍進兵唐努烏梁海大怒，不等彼得堡最後的指示，立即調集拼湊了四個騎兵師——那是他全部的騎兵力量，南下唐努烏梁海驅逐華軍。
米舒欽科將軍是參加過俄軍宿將，他不認為這支進犯帝國神聖領土的華軍有著不可侮的力量。顯然，他們是從庫倫來的，已經確認。出兵庫倫的華軍不過是一個步兵師另加一個騎兵旅。就算他們全軍而來，四個騎兵師也足夠應對了。
米舒欽科將軍下令出兵並未接到彼得堡的指令。他確實向上級報告了，但彼得堡不知為什麼一直沒有回復他的請示。米舒欽科認為這是他的職責範圍內的事，中國人似乎被收復庫倫沖昏頭腦了。竟然想到唐努烏梁海撈一把！這絕對不行！
前段時間。就中國新政府出兵外蒙，俄國上層出現了兩種意見。一種是就此出兵教訓一下不知天高地厚的中國人，乘機促成外蒙古真正的獨立。在西伯利亞大鐵路成為遠東的生命線之後，關於這條鐵路的安全問題也擺上了議事日程。不需要多麼高深的軍事知識，看一看地圖就知道了。將外蒙古從中華版圖劃出去對於西伯利亞大鐵路乃至整個西伯利亞意味著什麼。所以，俄國一些「目光遠大」的人士一直致力於這個偉大的事業，在外蒙投入了很大的力量，用各種手段扶持獨立勢力。哲布尊丹活佛之所以在1909年秋宣佈獨立並出任「大蒙古國」皇帝，是看中了中國已經陷入內亂，根本無力維護國家主權和領土完整。時機選擇的確實不錯，但沒想到蒙山軍的反清之戰迅速結束。一個比滿清要強勢無數倍的政權迅速誕生了。這個政權不顧國內尚未真正統一便出兵平叛，以迅雷不及掩耳之勢將外蒙分裂勢力一掃而空，哲布尊丹以下大批分裂首腦被殺，「大蒙古國」僅僅存在了六個多月就煙消雲散了。
這個過程中。俄國只是提出了抗議。抗議什麼？國際上公認外蒙是中華領土，任何一個主權國家維護國家領土完整的行為都不應受指責，俄國人臉皮很厚，但也不好說中國在侵犯俄國領土，只能抗議北方軍在外蒙的「殘暴」行為而已。
這不是俄羅斯帝國的風格。之所以主戰派沒有實現武裝干涉，還是由於俄羅斯帝國內外交困的局面所致，俄羅斯帝國目前根本無力在外蒙乃至唐努烏梁海地區投入更多的軍事力量。
在主張武裝干涉的同時，另一種意見也出現了，那就是克制。反對武裝干涉外蒙局勢的理由很充分，鑒於中國新政府業已存在的與俄**方（主要是遠東軍區）良好的合作關係，將中國人拉入俄國陣營是他們的根本目的。雖然中國的實力很弱，還不足以讓俄羅斯視為戰略合作夥伴，但主和派認為，隨著蒙山軍推翻滿清，中國的局勢大變，已經完全不是滿清時期了。蒙山軍擁有一支滿清所沒有的強大武裝，雖然這支武裝尚不能左右國際大環境，但分析俄國的情況，真的沒有力量在遠東發起一場對中國的全面戰爭。遠東軍區實際的決策人、參謀長阿爾傑米耶夫中將計算了戰爭所需的兵力後站在了主和派的一方，他認為，如果要武裝促成外蒙的獨立，必須殲滅北滿的華軍主力，那樣的話，俄軍至少需要集中兩個集團軍，25~30個師的龐大軍力，不然無法達成目的。這還是建立在中國新政府不使出全力的情況下。如果中國人不顧一切地調集全部軍隊在滿洲與俄軍作戰，俄軍將面臨比日俄戰爭更為困難的局面。阿爾傑米耶夫認為華軍可以調集三十個或者更多的旅進入滿洲，他們調動兵力的時間更快！中國陸軍的旅堪比俄軍的師，阿爾傑米耶夫是清楚的，他更清楚魯山指揮的北方軍區部隊的訓練水平和裝備，因為阿爾傑米耶夫曾經觀摩過北方軍區一次團級對抗演習。阿爾傑米耶夫將軍給彼得堡的報告中這樣寫道，「他們的火力已經大大超越了遠東俄軍，特別是機關鎗和迫擊炮……特別是其主力第9師，其訓練已經超過了日俄戰爭的日軍，他們發明了許多值得注意的戰術，這是一支不可輕侮的力量。」
所以，阿爾傑米耶夫將軍不主張對中國開戰。認為外蒙問題的解決需要一個好的時機——當歐洲局勢轉向對帝國有利之時，比如德奧對於俄國的威脅解除後，中國將不在話下。但眼前條件卻不具備。當帝國對中國開戰，中國人很可能會得到對滿洲覬覦良久的日本的直接支持，德國很可能站在中國一方，就此將中國拉入同盟國陣營。阿爾傑米耶夫將軍認為。將中國新政府推入同盟國陣營是不明智的，那樣的話將牽制帝國更多的力量，為了遠東的安全，帝國必須常置30~40個師在遠東。而且。隨著中國在滿洲軍事力量的加強，帝國必須隨之加強力量以保持均勢。這個結果對於帝國是不願意看到的。而反過來看，如果與中國保持友好，帝國將獲得更大的利益，帝國不僅解除了對遠東的軍事威脅。而且將遏制日本的野心，總有一天，帝國將重新獲得滿洲，至少可以將旅順這個不凍港重新收回。
主和派與主戰派的根本分歧在於一個是著眼以後，一個是顧及當前。對於控制滿洲和分裂外蒙是一致的，區別只是在時間上。
唐努烏梁海戰役的結果彼得堡比北京更先獲得。這個結果大出彼得堡的預料，四個精銳的騎兵師竟然被打的滿地找牙。而僅僅用了三天的時間！沙皇尼古拉二世聽取了有關匯報，嚴厲斥責了「擅自」出兵的米舒欽科將軍，下令解除其職務以示懲戒。
之前，彼得堡研究了唐努烏梁海局勢。本來站在了主和派一邊、注意力全部放在巴爾幹方向的沙皇因中**隊進入唐努烏梁海而憤怒了，米舒欽科的軍事行動獲得了沙皇的嘉許。但嚴重的失敗卻令沙皇惶恐起來，米舒欽科這個在奉天戰役中立下大功的將軍成為了替罪羊。尼古拉二世是一個軟弱多變的君主，患得患失是他的性格主要特徵，如果俄軍在唐努烏梁海獲勝，比古拉二世絕不會罷手，他需要一次光榮的勝利來提振信心和穩定局勢，但是現在遭遇了可怕的失敗，他立即變得猶豫起來，擔心局勢會進一步惡化以致誘發更大的危機。
俄軍在唐努烏梁海的失敗誘發了一系列的變數，彼得堡擔心中國人乘機北進攻擊並切斷西伯利亞鐵路，甚至擔心起厄爾口城——那是整個西伯利亞大鐵路的樞紐，一旦陷落，遠東就被孤立了！而遠東俄軍總兵力不過21個不完整的師。自樸茨茅斯條約簽訂後，俄軍主力撤出了遠東，何曾考慮過中國人會對遠東產生威脅呢？
這就要與中國人開一次全面的對決嗎？彼得堡為此爭論了兩天，最後決定調集力量收復唐努烏梁海。如果任憑中國人佔領唐努烏梁海，且不說軍事上帶來什麼結果，沙俄帝國可丟不起這個面子！
軍事計劃尚在緊急討論中，遠東軍的主要將領被召回彼得堡。但很快，確鑿的消息傳來，華軍遠征軍撤退了。這個結果令彼得堡長出了一口氣，解決唐努烏梁危機帶來了新的選擇。俄國外交大臣伊茲沃利斯基堅決主張取消對唐努烏梁海乃至滿洲的軍事行動，用外交手段來解決這次危機。一部分將軍贊同外交大臣的意見——在日俄戰爭中丟盡臉的庫洛帕特金將軍不同意帝國在遠東再來一次沒有把握的軍事行動，帝國目前決不能陷入兩線作戰的困局中，必須集中力量應對巴爾幹危機。從海參崴回到彼得堡的阿爾傑米耶夫將軍是公認的對新中**事力量有著清晰瞭解的人，他得到了沙皇的單獨召見，阿爾捷米耶夫將軍在獲知華軍主動撤出唐努烏梁海後改變了立場，建議取消進一步的軍事行動，轉而用外交來解決問題。阿爾捷米耶夫將軍向沙皇報告了新中華的軍事實力——他們在滿洲有不次於日俄戰爭中日本軍隊的實力。這一點擊中了沙皇尼古拉二世的軟肋。自1905年起沙俄帝國爆發的內政危機皆因此而起，甚至動搖了沙皇的統治。如果再來一次類似於日俄戰爭的失敗……尼古拉二世不敢想下去了。
阿爾捷米耶夫將軍帶來了中國人的口信，那是北方軍區按照國防部指示傳遞給他的——華軍進入唐努烏梁海是為了清剿外蒙的分裂勢力，並無意與俄國為敵。對於兩軍的衝突，中國人表示遺憾，建議用談判來解決問題。
阿爾傑米耶夫中將認為唐努烏梁之戰的結果決不能不能公開宣傳，而必須隱藏起來，國內和國際局勢不允許俄國失敗，如果俄軍在唐努烏梁海地區的失敗消息擴散出去，對於帝國將極其不利。因此，阿爾捷米耶夫將軍建議與中國人談判——要求其賠款並懲罰罪魁禍首，「陛下，我們可以暫時容忍，不僅唐努烏梁海是帝國的領土，包括滿洲也終將是帝國的領土，但目前局勢下我們需要忍耐。」
帝國的政治經濟局勢相當糟糕，尼古拉二世十分清楚。他不願打仗——在次要方向上耗費更多的資源不是他願意看到的。既然中國人已經撤走了，那麼就用外交的方式來解決吧。「但是，帝國絕不會嚥下這口氣！」尼古拉二世厲聲道。
「當然，可鄙的黃皮猴子不是帝國主要考慮的，當帝國騰出手來，完全可以重演1900年的故事。」阿爾傑米耶夫對沙皇說。