对红军来说接下来的任务就是解放牡丹江，其战略地位非常重要，是日军第一方面军司令部所在地和前线仓皇撤退的第5军撤退的必经之路，必须将其尽快拿下。
日军也意识到了牡丹江的重要性，依托第5军第三道防线即东面的老爷岭一线展开防御。第135、126、124师团匆匆构筑好了防御工事。
当时日军第五军命令各师团“按计划行事”，而这个所谓的计划让人哭笑不得，为什么呢？因为第五军所谓的计划还是战争爆发之前的那一套，就是绥芬河一线的防御工事大量杀伤苏军，削弱苏军锐气，然后依托第三道防线打阻击战直至全面反击。
但是前面说了，红军的装甲部队快速的越过了日军的第一道防线，根本就没给日军什么迟滞的机会。以至于第五军主力部队构筑的第三道防线很不完善，几乎就是匆匆上阵。而且由于红军推进迅速，日军的内线被搅和的天翻地覆，指挥关系一度发生了混乱，第五军的三个师团主力进入防御阵地的时间极其不统一，留下了相当多的空隙。
而这对于红军的一干战斗经验相当丰富的老油条来说，简直太简单了。从7月22日开始，红军首先向日军第124和第126师团发起进攻。
当时日军的情况是这样的：第370联队和伪蒙军各留一个大队在林口以东的公路上防御，第369联队的一个大队则留在东安掩护主力撤退。另有第368、370联队各一个大队驻防在牡丹江城东。之后的一段时间中，第135师团主力也陆续抵达现场，其中两个大队加强给第124师团。而第126师团仅留下第279联队1大队、第31反坦克大队的一个中队及奇袭中队殿后，主力则继续向军部指示的预定防御阵地撤退。
截止到7月日清晨，第124师团抵达了穆棱以西展开防御。此时一些侥幸从苏军控制区逃出来的溃兵也抵达了第124师团的防区，见到这些斗志全无如丧家之犬的士兵时，第124师团的军官们是相当的气愤。认为这些混蛋完全不像个男人完全不配穿上皇军的战袍。
当然，第124师团的这些军官很快就会发现他们也不会比这些溃兵强多少。因为苏军已经跟上来了！
双方的战斗也随之爆发，必须说第124师团最初是信心满满的，他们认为自己的防御工事还是很不错的，至少按照日军的标准是很完善的野战工事了。为此劳累了一夜的第124师团官兵还有些得意，准备好好的给露西亚鬼畜一点颜色看看。
当时事情的发展完全出乎了他们的意料，红军一开始就给他们一个下马威，进攻首先由su-122和su-152拉开序幕。持续半个钟头的火力急袭中，日军所谓的野战工事被炮弹犁了一遍。可以看见他们的阵地上遍布着弹坑，少数原木构成的土木工事直接被大口径榴弹开了天窗，躲藏在其中的鬼子兵非死即伤。
这还仅仅只是个开始，红军的进攻正式打响之后，第124师团被吓呆了，气势汹汹的装甲群排成一线压了过来，天地良心，鬼子们真心是没见过这么多的坦克！
“八嘎，发生什么愣，开炮！快开炮！”
日军指挥官不得不用靴子踢醒那些被吓呆的了炮手。命令他们赶紧向冲锋中的红军坦克群开火。
说起来鬼子的反装甲能力真心是那个叫烂，反坦克炮就两种，一种是拷贝德国kk36型37毫米战防炮的94式反坦克炮。另一种则是盗版苏联45毫米反坦克炮的陆一式47毫米反坦克炮。这两种玩意儿也许对付刮民党从苏联进口的那些t-26可能够用，但是对付t-34、t-35那真心是只能听响儿了。
更何况这两种反坦克炮数量还算不上多，实话实说基本不可能给苏联红军的装甲部队造成多少威胁。事实也是如此，哪怕苏联红军远东的部队装备优先级很低，只能装备从欧洲战场上淘汰下来的t-34-76，连t-35都难得一见。但是t-34-76对于鬼子的反坦克炮兵来说都是噩梦，鬼子发射的穿甲弹几乎无一例外的被弹飞，哪怕是近到了几乎可以面对面打招呼的距离，鬼子的反坦克炮都奈何不了那些钢铁巨兽。