9月18日夜間，俄軍一部擅自越過了大遼河，進入大遼河西岸中國陣地，妄圖繞到日軍後背對日軍進行攻擊。
而此時駐防部隊血軍第37軍在軍長郭利可首先下令軍隊向後撤退，給俄軍讓出空間，同時他給第三軍團司令冉東以及北京的兵部總參謀部發電，請求予以攻擊。
在得到曹躍的允許攻擊的回電之後，郭利可握著電報放聲大笑，說道：“你們說俄國人是不是腦子進水了？咱們全副武裝軍事演習，隨時想打他就打他，他們倒先衝上來了。”
參謀長袁采文冷笑道：“他們估計是認為我們不敢攻擊。”
“打，怎麼不打，打他****的！”郭利可說道，回頭對說副官夏名揚問道：“你去準備一下，通知各部隊，尾隨俄軍，隨時準備決戰。”
等夏名揚發令之後，袁采文才說道：“不能一口氣吃掉。”
“怎麼？”
“吃了他們，對咱們來說沒什麼好處，不如把他們趕到河對岸去。”
“你的意思是放他們過去？”
“放他們不行，趕他們過去，把他們打疼了打怕了，讓他們知道中國軍人的厲害。”
郭利可哈哈一笑道：“你他娘的果然是秀才，鬼主意一串一串的，不過上麵讓我們好好教訓他們，會不會讓上麵不舒服？”
“將在外君命有所不受。”袁采文道，“軍座，你忘了？”
“行，就這麼辦。”兩隻狡猾的狐狸相視一笑。
先前中國軍隊放棄陣地，讓俄國人通過的行為誤導了俄國人，讓他們以為中國軍隊怕他們。於是，俄軍開始大搖大擺地沿著大遼河西岸向南行軍，當驕傲的俄軍抵達唐馬寨附近的時候，忽然遭到襲擊。
9月19日淩晨3點整，郭利可親自率領37軍的兩個主力步兵旅（371旅與372旅）和炮兵部隊總計20000人對大意且驕傲的俄軍的背後發起了猛攻。
俄軍完全沒有想到被中國人攻擊，被打了一個措手不及。
郭利可將當初在華北打敗俄軍和打敗德軍的氣勢拿了出來，將這支擅自渡過大遼河的5000人的俄軍薩留埃爾霍夫步兵聯隊包圍在唐馬寨與大遼河河岸中間的高粱田地之中。慌亂的俄軍在黑夜之中被中國人的炮聲嚇壞了，再加上地形的陌生，導致許多俄國士兵就像是沒頭的蒼蠅一樣胡亂逃竄。
郭利可沒有給俄軍任何交涉的時間，他讓炮兵盡快將炮彈咋進俄軍的隊伍之中，然後開始下令張作霖率領371旅進行步兵衝鋒。
“砰！”
“砰！”
……
雙方士兵在相互靠近相互射擊，俄軍的機槍被炸毀了，而中國軍隊的機槍在進攻的時候也並不方便，時不時地因為步兵跑得太快，而需要重新向前搬動陣地。
張作霖見狀讓士兵將重機槍放在牛車上，然後幾個士兵在前麵拉車，這樣來保持火力的壓製，而俄軍因為偷襲，並沒有攜帶多少火炮，導致俄軍士兵隻能被動地趴在河邊河塘上進行防禦。
衝鋒的中國士兵一邊依次射擊，一邊前進，他們的跑步速度並不快，得益於血軍嚴格的《步兵條例》訓練大綱，他們沒有莽撞的全速衝鋒，而是以班組為單位，三個人為一個作戰小組，相互掩護，尋找最佳的前進路線。當然，最佳的前進路線並非是直線，在這片高低不平的玉米地裏，走直線隻能讓人跑得更慢，死得更快。
月光下，一排排刺刀攝人心魄，而上萬名中國士兵的刺刀就像是海洋一樣，洶湧澎湃地從三個方向向俄國人衝了過去。
“砰……砰……砰……”
一個個中國士兵倒了下去，同伴們立即將他抬到後方，交給軍醫來救治，其他人就像是機器一樣繼續前進。
在距離俄軍還有一百八十米的時候，中國士兵開始掏出手榴彈，打開保險蓋，然後再距離俄軍80米的時候，這才開始加速衝鋒，在大約四十米的時候，嚎叫著拉線扔手榴彈，隨後前麵衝鋒的中國士兵立即趴在地上。
“轟！轟！轟！”
300多枚手榴彈仍在準備與中國士兵進行白刃戰的俄軍之中，導致俄軍死傷慘重。
“殺！”
漫天的殺聲響起，中國士兵一個驢打滾重新爬了起來，拎著步槍衝了上去，很快，身後的數千個士兵也一起衝了上去。這一波衝鋒的士兵就有5000人，旅長張作霖親自壓陣，這個兼職擔任大遼河巡防司令的本地小個子，展現了當年做土匪的彪悍，騎著高頭大馬，拎著一把馬刀，在陣地前不斷叫喊著指揮軍隊，使得血軍士兵的士氣更加旺盛。