结果在松花江畔遭遇东路军先头部队和赵尚志第三军的伏击。
混战中，松井命被乱枪击毙，第4师团残部大部被歼，少数溃散入山林。
彭总坐镇长春，指挥北路军主力继续北上。
哈尔滨的日军第2师团，师团长冈村宁次中将试图凭借松花江天险和城市建筑固守。
北路军以一部正面强攻牵制，主力从侧翼迂回，在抗联地下工作人员引导下，找到日军防御薄弱处，强渡松花江成功，直插哈尔滨侧后。
冈村宁次见大势已去，下令焚烧文件、破坏重要设施，然后率残部向西北方向的齐齐哈尔溃退，企图与第1师团汇合。
北路军骑兵部队和机械化先遣队紧追不舍。
11月5日，在肇东附近，冈村宁次的指挥部被追上。
激战中，冈村宁次中弹身亡。
第2师团主力溃散。
齐齐哈尔的第1师团师团长河村恭辅中将，在哈尔滨失陷、冈村宁次战死后，已知独木难支。
城内伪满军和部分日军部队已出现骚动。
11月8日，在红军兵临城下、苏军于黑龙江对岸虎视眈眈、内部不稳的三重压力下。
河村恭辅试图组织突围，但部队已失去控制。
突围部队在城外遭北路军预设阵地迎头痛击，河村恭辅在混乱中被俘。
齐齐哈尔守军大部投降。
11月15日。
黑龙江畔。
漠河。
最后一支成建制的日军部队，关东军骑兵集团残部，在红军北路军的追击和东路军、游击队的堵截下，一路北逃至漠河。
面前是冰封的黑龙江，对岸是已与红军达成默契的苏军。
后有追兵，前无去路。