俄軍的堡壘只有射擊孔和觀察窗來偵察外面的情況，這樣一來人的視野就受到了限制，所以俄軍在堡壘之外又修築了掩體，保護堡壘。
中**隊裝備了輕便的機槍，從山路上山的時候，機槍手最重要的目的就是尋找一個機槍陣地，找到之後就是四挺或五挺機槍壓制同一個掩體，俄軍士兵被子彈死死地壓在沙袋後面，連頭都抬不起來。
機槍聲停止的時候，就是中**隊衝到面前的時候，而這時，他們的莫辛納甘步槍射速太慢，所以掩體裡的俄軍士兵很快就被屠殺。
山地師佔據了掩體，火箭筒兵就把堡壘拉近到自己的射程，可是他們並不敢射擊，因為火箭彈在發射的一瞬間會向後噴出高溫尾焰，所以發射的時候後面三十米都不能站人，可是山路很是狹窄，根本就沒有發射的空間。
這也是陳飛在戰鬥開始之前沒有料到的，火箭筒雖然不能用，可是機槍可以用，掩體距離堡壘只有四十米，機槍都是瞄著射擊孔打的，雖然機槍手沒有陳飛那樣精湛的射術，還是能夠壓制俄軍。
噴火兵在機槍的掩護下，接近堡壘，然後就是烈焰飛騰，堡壘裡面俄軍用來壯膽的伏特加反倒成了他們的催命符，酒瓶在高溫之下炸開，碎片傷了不少人。
下層的堡壘被攻破時燃起的沖天火光，讓上層堡壘裡面的人感到了空前的恐懼，他們從虎牙口的敗軍那裡聽說了中國人使用了一種全新的武器，這種武器會噴火，能把堡壘從外面燒掉。
可是很少有人相信這件事，鐵血團不愧是精銳部隊，裡面的軍官文化素質也高，他們從技術角度指出這種武器不可能存在，首先，這種武器需要燃料，而且還不能是固體的燃料，必須是液體燃料，汽油就是最好的選擇，可是中國人上哪裡去弄那麼多汽油！其次就是怎麼能讓汽油從油箱裡面噴出來！他們哪裡知道林遠的石油工業呢。
山地師步步深入，很快就拔掉了最下層的三座堡壘，向上層進發，佔領西側兩個高地的第一師聽見山上的機槍聲，看見騰起的火光，心中癢癢的，期盼著能有援軍過來讓他們打，正在這時，一隊俄軍從山路上走來。
第一師終於等到機會了，他們開始向俄軍射擊，俄軍沒有料到這裡會有中國人埋伏，被打了個措手不及，一時間傷亡慘重。
兩個戰線上如火如荼地打著，時間過去了兩個小時，俄軍在地面上的堡壘已經被清空了，山地師開始轉入地下坑道，與俄軍逐個房間角逐，這支俄軍的戰鬥意志很強，就算是被子彈打破了肚子，也不會放下槍，可是俄軍的武器裝備與中**隊相距甚遠，戰鬥素質也與山地師有雲泥之別，所以很快，地下坑道也被攻佔了。
183高地一打下來，本該向西攻佔其他山峰，可是陳飛發現在102高地和119高地之前的俄國援軍數量不少，於是就命令山地師原地休整，第二旅向兩個高地後側包抄，一舉包圍了這股援軍。
狹窄的山路上，俄軍進退兩難，很快被全殲，之後山地師才開始繼續向西進攻堡壘，這時他們發現，受到的抵抗減弱了不少，很多堡壘外面的掩體只有一兩個士兵在守衛，所以進攻的速度也加快了不少。
原來，俄軍的要塞指揮部從一開始就估計錯了形勢，他們以為攻擊183高地的只是小股中國部隊，沒有想到會有這麼多人，所以從後面的山峰抽調了不少人，想要一舉包抄他們，誰知道援軍被優勢兵力全殲，這才造成了後面山峰無人防守。
戰鬥持續到第二天傍晚，虎北山要塞全部被攻克，擊斃俄軍營長以下一千三百八十九人，繳獲糧食十萬餘斤，彈藥三千餘箱，還繳獲二百毫米口徑火炮十門。
看到那些繳獲的火炮，陳飛心裡的一個謎團終於解開，那就是為什麼在整個戰鬥過程中，俄軍戰鬥力最強的火炮一彈未發，原來俄軍的火炮為了方便運送上山，沒有設計和製造駐鋤結構，火炮安裝在導軌上，發射時火炮座向後滑動，以此抵消後坐力，可此時已經是東北的十月份，再加上山地海拔高，所以溫度更低，俄軍使用的潤滑油在低溫下失效，以至於俄軍的火炮沒有敢射出一彈。
林遠在得知第一師和山地師攻佔虎北山要塞之後，命令他們原地休整，陳飛讓人把繳獲的牛肉，豬肉，雞蛋分給各部，從當地找來最有名的廚師，精心烹調，整個營地裡飄散著各種各樣的香氣，好像過年一樣。柳十九找到陳飛，說道：「師長，我有個請求，您能不能答應？」
陳飛笑道：「什麼請求？」
柳十九不好意思地說道：「能不能把俄國人的酒分給大伙喝點？」
林遠建立部隊的第一件事情就是編寫紀律條令，基本上就是按照我軍的紀律條令寫的，其中就有一條，非節假日不得飲酒，戰時除營級以上主官批准，不准飲酒，所有新兵進入部隊第一件事就是學習紀律條例，所以柳十九才問得這麼為難。
陳飛笑道：「喝酒可以，不過不能多喝，一個連一瓶。」柳十九本以為陳飛會一口拒絕，沒想到陳飛答應得這麼痛快，興高采烈地去發酒了。
第一師和第六師休整的時候，林遠開始了在外交上的鬥智鬥勇，由於俄國人通信手段的落後，在小商橋被打得一敗塗地之後，位於布拉戈維申斯克的俄軍統帥格羅傑科還一無所知，直到虎北山戰役打完，格羅傑科才知道虎北山守軍已經全軍覆沒了。
俄國沙皇隨後通過駐華大使鮑裡斯·科扎克，照會清政府，對東北總督林遠的悍然挑釁行為表示最強烈的不滿，強烈要求清政府將林遠撤職查辦，如若不然，俄國將採取一切可能的手段反擊，照會中的措辭之強烈，是前所未有的。
照會遞交到清政府的外交部……總理各國事務衙門，總理衙門裡是一頭霧水，因為林遠的軍事行動沒有上報給清廷，林遠又吩咐沈晚晴絕不報道這次的軍事行動，所以總理衙門知道的情況還不如俄國人多。
總理衙門只好用車轱轆話搪塞俄國人，說我們一定會徹查此事，希望俄國沙皇陛下不要被不實消息誤導，俄國人哪能相信總理衙門也不知道實情的事實，他們認定總理衙門是和林遠串通起來，有意拖延時間。林遠看到那份照會之後會心地笑了，心想：「終於輪到你們表示最強烈的不滿了！更讓你們不滿的事情還在後面呢。」