2月25日后，为了防止再度发生冲突，我方暂停了在珍宝岛的巡逻，苏联方面刚大肆宣传。中国退出达曼斯基岛"的消息，而且公开宣传如果中国部队再度上岛，就要采用火力解决。为了拆穿苏联的宣布谎言，我方决定，在3月2日恢复巡逻。由于此次苏军很有可能开火，3月1日，前敌指挥所召开了作战会议，决定3月2日凌晨，先派出一个侦察分队上岛担任掩护任务，上午再派出2支巡逻队，从岛两侧行进。遇到苏军开火，坚决反击。
3月2日8时40分，我军两个巡逻分队出发，刚抵近岛岸时.苏军从苏联境内下米海洛夫卡和库列比亚克依内两个边防站，派出2辆装甲车，l辆军用卡车和l辆指挥车共70多人，抢先赶到珍宝岛的东侧，挡住了中国第一遛逻队的去路，而且与平时不同，苏军士兵全部持枪，一下车就摆开了战斗队形。为了避免事态扩大，第一巡逻队一边向苏军发出警告，一边向岛西撤去。但苏军紧迫不舍，并派出2个分队，分别迂回第一巡逻队的两侧。其中苏军的左侧分队，与我方第二巡逻队在岛另一侧遭遇后对峙。
就在第一巡逻队退到岛边时，苏军士兵突然开枪，当场打死打伤第一巡逻队6人，我方被迫开始反击，岛上潜伏部队也随即开火。
苏军开火后，江面上的苏军装甲车开始冲击，除了提供正面支援以外，还有1辆装甲车一直迂回到岛的北侧，试图从侧后攻击我军。我方潜伏分队位置原本距离该车不远.但由干火箭简手经验不足，发射数发火箭弹也未能击中该车，只是该车也被越来越近的火箭弹吓跑.使苏军失去了迂回方向的火力支援。
之后的时间里，双方人员在岛上形成了混战局面，形势逐渐向不利于苏军的方向发展.我军步兵的基本技战术素质和灵活性都在苏军之上，苏军士兵之间的配合过于拘泥条令，单兵间的距离，小组间的距离以及配置等等过于噩化，不能根据地形、敌情和隐蔽物等情况灵括掌握，而其固有的重型火力优势在岛上地形中也无法发挥，伤亡明显高于我方。因此，1小时之后，苏军放弃了进攻，乘车返回其境内。
在第一巡逻队和苏军交火的同时，另一方向上。第二巡逻队战士在听到枪声后先敌开火，将对方迂回分队7人全部歼灭。