日军起初被突如其来的炮火打懵，但很快就开始组织反击，一时间黑龙江上弹片横飞，水柱如林。苏联阿穆尔河区舰队准备充分，他们按照军舰战斗力大小来有效分配火力，其官兵训练有素，士气亦十分高昂。战斗中，由索尔涅夫上尉指挥的“无产者”号浅水炮舰第一轮齐射就命中日军黑河、抚远要塞的中心堡垒，第二轮齐射又击中日军守备队的弹药库，剧烈的爆炸几乎把整个要塞掀翻。但日伪军的抵抗也非常顽强，他们用各种轻重武器猛烈还击，苏军战史也提到“密集的炮弹在周围爆炸，弹片像冰雹一样散落在甲板上”。由于苏军的浅水炮舰其实就是“浮动炮台”，为使炮手能稳定操炮，航行速度较慢，导致屡屡被日军炮弹击中，但苏联水兵们仍坚守岗位，其中“无产者”号有一个炮塔内的炮手伤亡殆尽，只剩军士长布拉霍夫一人继续操炮射击。经过持续一天的激烈战斗，负隅顽抗的黑河要塞及其前哨阵地抚远城在苏军的猛烈攻击下宣告瓦解。
攻克富锦防区
当苏联远东第二方面军在黑龙江和乌苏里江对岸获得立足点后，下一步便是沿着松花江继续向东北纵深推进，夺取重镇哈尔滨，这就必须粉碎日军重兵把守的富锦要塞。
8月11日早晨，在舰炮火力的掩护下，由第1内河战舰旅旅长克里宁上校指挥的内河舰队全速接近富锦，顶着日军的猛烈炮火强行将一个突击连送到岸上。在他们身后，由科尔涅尔少校指挥的浅水重炮舰则运送第364步兵团第3营实施登陆，同时从其他浅水炮舰上派出海军陆战队，从后方掩护进攻部队。
疯狂的日军不仅用大炮和机枪拦截苏军登陆部队，而且丧心病狂地焚烧沿江的中国民居，试图用熊熊烈火阻挠苏军靠近。但苏联水兵没有让日本人得逞，以130毫米火炮和“喀秋莎”火箭炮猛轰日军阵地。据战后统计，仅“孙逸仙”号炮舰就在战斗中摧毁日军5个永备火力点、12个土木火力点、6个迫击炮阵地以及1座弹药库，毙伤大量日军，同时掩护登陆部队顺利接近岸边。
8月16日，苏军水陆并进，攻克佳木斯市，阿穆尔河区舰队沿松花江而上，与8月18日提前抵达哈尔滨的苏联空降兵部队汇合。在向哈尔滨开进的途中，中国居民手拿红旗，在岸边向苏军舰艇致意。8月20日清晨，阿穆尔河区舰队抵达哈尔滨，随后苏军水兵在中心广场举行阅兵式，水兵们以整齐的步伐走过街道，路边挤满了欢庆的居民。
阿穆尔河区舰队在中国内水的作战行动获得苏军指挥部的高度评价。远东第二方面军司令普尔卡耶夫大将指出：“红旗阿穆尔河区舰队执行最高统帅部的命令，在与远东第二方面军的紧密配合中，彻底战胜了日本帝国主义。区舰队战舰是远东第二方面军的先锋队，强渡诸如阿穆尔河、乌苏里江和松花江这样的水上屏障，并加速了对日军火力点的攻克和对城市的占领。”
朝鲜：最后的演出
与阿穆尔河区舰队高歌猛进相呼应，苏联太平洋舰队主力在朝鲜方向的进攻也如摧枯拉朽般神速。
8月9日，苏军开始向朝鲜雄基港运送第75海军陆战营，使用的舰船包括2艘护卫艇、1艘扫雷舰、2艘边防巡逻艇和4艘G-5鱼雷艇。兵力运送途中，苏军没有遇到任何阻拦，首次行动顺利完成。
不过第二次行动就不那么轻松了。8月13日13时，7艘鱼雷艇(包括第511、512、533和535号等4艘G-5鱼雷艇)在潘捷列耶夫少校率领下，从波谢特港出发，向朝鲜清津港运送第62机枪营。途中，舰队遭到日军炮击，第535号鱼雷艇被击穿艇身，所幸没有造成大碍，第62机枪营被安全送到目的地。
