東布羅夫斯基少將的擔憂是正確的，傅慈祥把一部分軍隊派出滲透到俄軍後方，不僅僅是為了騷擾俄軍的後勤線，也是為了能夠及時的了解俄軍的增援或撤退情況。
他之所以主張鋪開局面，並不是覺得自己這方能夠在小型戰鬥中穩贏俄軍，而是因為他們裝備了足夠數量的無線電。面對還在依賴騎兵傳遞傳遞命令的俄軍，通過無線電聯繫的中國軍隊在集結軍隊的速度上自然更勝一籌。
因此在分散了俄軍的兵力後，中國軍隊能夠依賴無線電迅速的重新集結起來，但是俄軍是很難重新集結起來的，因為分散了的俄軍連俄軍軍官都無法掌握確切的位置。這就意味著，當俄軍分散追擊中國的小股部隊時，往往便有一支部隊陷入了優勢數量的中國軍隊的包圍。
派出的左右兩支支隊，很快就通過這種簡單的戰術掌握了鐵路沿線控制區戰鬥的主動權，然後又通過鐵路沿線村民的報告，獲得了對於俄軍行動的第一手資料。在此局勢下，傅慈祥也把第13師的主力集結在了高橋後方，做好了反擊俄軍的準備。
1月11日，段祺瑞部發來電報，朝陽地區的俄軍已經放下武器投降，他們決定前出至義縣、北鎮等地，切斷錦州和奉天之間的鐵路線。收到這封電報後，就連北洋將領們都振奮了起來，因為他們也意識到反擊的機會來了。
對待一支軍隊最好的進攻時機，當然是對方把後背露給你的時候，而高橋前線的俄軍只要想後撤，那麼就不得不把後背亮出來。王占元等人摩拳擦掌，準備一雪前幾天的恥辱。
這個機會在1月12日下午終於暴露了出來，從俄軍後方發來的電報顯示，俄軍正在把大炮和輜重重新裝上火車運回錦州去，這就意味著俄軍終於打算要撤退了。
於是在當晚的軍事會議上，包括北洋諸將在內的將領都一致同意於第二日發起進攻，13師從鐵路線西發起進攻，第二鎮從鐵路線東發起進攻，第四鎮為總預備隊。
1月13日上午9時，高橋方向的中國炮兵陣地對著俄軍陣地發起了猛烈的覆蓋射擊，此前幾天中國的炮兵只是在俄軍的試探性進攻下才會對俄軍步兵進行攔截射擊，且炮火的密度也不密集，因此俄軍一度認為中國人的大炮數量應該並不多，大約在20-30門左右。
這一判斷一度讓俄軍前線部隊鬆了口氣，因為他們能夠攜帶來的大炮也只有46門。此前西滿集群的大炮數量一度超過300門，但是在張家口支隊進攻失敗後，俄軍高層意識到其實自己已經很難攻入華北，因此便不再給西滿集群增添火炮數量了。
日軍的加入戰爭，讓南滿部隊面臨了火力缺乏的問題，整個南滿部隊大約擁有不到1200門大炮，其中四分之一就在西滿集群這裡，鴨綠江、鳳凰城、金州戰役的失利，又使得俄軍損失了不少大炮，因此庫羅帕特金只能從戰事緩和下來的西滿戰場抽調大炮和機槍了。
在丟失了興城和葫蘆島等前沿陣地後，錦州地區的大炮其實只剩下了76門，剩下的三四十門大炮則在義縣和朝陽。因此，能夠抽調出46門大炮來進攻高橋，已經是錦州俄軍最大的努力了。這也是俄軍決定撤退後，優先把火炮運回錦州的原因，因為想要保住錦州城，必然需要這些大炮作為防禦的支點。
只是，今天上午中國炮兵展開的射擊讓俄軍意識到，此前中國人至少保留了三分之二或四分之三的大炮沒有使用，而俄軍的陣地其實就是很簡陋的一堵胸牆加上淺壕，主要是用來遮蔽敵軍的視線的，並沒有多少防炮擊的能力。
因此中國炮兵這一輪射擊，很快就把俄軍陣地前沿的虛實給打出來了。東布羅夫斯基少將於是便面臨了一個極為艱難的選擇，他或者派出一支軍隊擋住中國人，好讓其他軍隊完成撤退，或者把全軍留下來抵擋中國人的進攻，在挫敗了中國人之後再進行撤退。
前線司令部的多數人都主張第二種選擇，因為他們覺得讓誰留下都不合適，留下的軍隊必然會被中國人撕個粉碎，也就是說這是一個必然死亡的任務，有多少人會有這樣高的覺悟呢？
當然，也有人覺得第二種選擇並不妥當，因為中國人的大炮數量太多了，而他們現在並沒有大炮進行反制，這就意味著他們必須要用肉體去抵擋中國人的炮火，這樣的仗真的能打嗎？他們現在可不是戰爭初期士氣高昂的時候，也不是在保衛自己的國土，士兵們未必能夠忍耐這種單方面的炮火轟擊。
不過東布羅夫斯基少將最終還是支持了多數人的意見，一方面他無法挑選誰留下來抵抗中國人的進攻，另一方面他覺得從前幾天的作戰來看，中國人在野戰上能力還是有所缺乏的，因此他抱有一種僥倖的心理，認為自己可以擋得住對方的一兩次進攻。
只是當中國人停下炮火，開始動用步兵進攻時，觀察前線情況的東布羅夫斯基少將很快就感到了後悔。因為中國人並不僅僅只動用了步兵進攻，伴隨著中國步兵一起進攻的，還有一列鐵甲列車，這列裝載著機槍大炮的鐵甲車順著鐵軌前進，為中國的步兵提供了強大的火力資源，順便還把鐵路線兩側的俄軍給分隔了開去。
中國人依託鐵甲車為火力支點，不斷的向俄軍陣地中心突破，俄軍缺乏重火力摧毀鐵甲列車，而步兵又難以接近有著中國步兵護衛的鐵甲車，於是便只能看著中國人用這輛鐵甲列車不斷的撕開俄軍的防線，在這種力量面前，所謂的戰場指揮能力是難以彌補的，俄軍士兵很快就失去了戰鬥意志，開始一個兩個的向後方逃亡，接著是一排一排的逃亡。
東布羅夫斯基少將雖然下令讓軍官組織了攔截部隊，想要把潰兵收攏起來，但是面對越來越多的潰兵，局面很快就控制不住了。下午一時，俄西伯利亞第71師全線崩潰，成千上萬的俄軍沿著鐵路線一路狂奔，一路上連頭都沒有回過，第72師士兵在第71師潰兵的帶動也放棄了自己的職責逃亡了。
東布羅夫斯基少將於當晚12點渡過了女兒河，抵達了錦州城西面的羊圈子，這才開始停下腳步收攏潰兵。這一天對於錦州城內的索伯洛夫中將來說也是大起大落的一天，他上午才收到奪回了義縣的消息，結果下午就收到了第71師和第72師潰敗的消息。
到了14日早上，索伯洛夫中將得到了較為確切的情報，第71師已經完全失去了建制，比第17師還要悲慘，他已經不能指望第71師還能在這場戰爭中做些什麼了，整個師逃回了不到三分之一，且完全失去了建制。
第72師的情況稍好，因為第72師尚未展開作戰陣型就接到了準備撤回的命令，因此第72師在撤退時還保留了較為完整的組織，但面對第71師的潰敗，這支軍隊的士氣也非常的低落，極力要求進入錦州城內防禦。
只有薩姆松諾夫將軍領導的騎兵部隊還在勉力作戰，遲滯著中國軍隊的行動，但這位將軍也派人向他報告說，「我們已經盡了最大努力，孩子們也很勇敢，但你不能指望我們能擋住數萬中國軍隊的進攻…現在是需要進行決斷的時候了。」
索伯洛夫中將明白薩姆松諾夫將軍所謂的決斷是什麼，這是要求他向庫羅帕特金總司令提出要求，准許他們從錦州撤退，否則大家就要被中國人困在錦州城內了。
而就在索伯洛夫中將思索的時候，這一天從黑山到新民府一帶的鐵路沿線都遭到了中國軍隊的攻擊。事實上義縣並不是俄軍打下來的，而是中國人主動放棄的，中國人主動放棄義縣的目的，就是準備在俄軍把附近兵力抽調到義縣附近時，對這條鐵路線施以更大的打擊。
中國軍隊之所以能夠調動力量打擊從黑山到新民府一帶的鐵路沿線的俄軍據點，因為當地的民團在米振標攻下義縣後，立刻就派人向朝廷投誠了。關外有兩大勢力，一個是綠林武裝，較為廣泛的稱呼就是紅鬍子或馬賊；另一個就是民團，雖然是打著對抗紅鬍子建立起來的聯庄保安團，但實際上就是坐地虎。
俄人侵佔東北，既要保護鐵路線，又要強佔土地和礦產資源，自然把這兩股勢力都給惹怒了。再加上辛丑條約帶動起來的民族主義情緒，大量的綠林武裝和保安團都加入到了抗俄鬥爭中來。
遼西一帶最出名的綠林武裝是杜立山的部隊，而民團最出名的就是號稱108團組成的大團馮麟閣部。此前他們已經通過隱秘的渠道得到了北洋的任命，做一些騷擾俄軍後勤的工作。現在朝廷既然已經打到了遼西，這些民團武力自然就更加的興奮起來，希望能夠多立一些功勞，好真正的讓自己改頭換面，成為官家人。
因此馮麟閣不僅親自前往義縣拜見米振標，還向其進言，不如趁著俄軍被義縣所吸引，轉而去進攻黑山和新民一帶的俄軍據點，這樣俄軍就算奪回了義縣，也一樣無法恢複鐵路運輸。
從朝陽趕來的第14師政務劉公認同了馮麟閣的意見，於是在俄軍進攻之前從義縣轉移，並聯合了遼西民團、綠林武裝，於14日對黑山到新民府一線俄軍據點發起攻擊，並破壞了該段鐵路線。這一破交戰不僅讓索伯洛夫中將焦頭爛額，連奉天的俄軍總司令部都被震驚了。