很快，安蒙軍一路高奏凱歌，在蒙古牧民和棄暗投明的蒙古王公的幫助下，大軍迅速推進到烏蘭托羅海一帶。(請記住)
烏蘭托羅海是庫倫的南大門，烏蘭托羅海陷落的消息傳到了庫倫，偽蒙政權上層都是大吃一驚，他們原本還以為東北軍剛剛出兵，自己有充足的時間可以備戰，還可以等俄隊前來助戰。但從眼下的情況看起來，危險近在眼前。杭達多爾濟親王揪住一個僥幸逃回庫倫的蒙軍軍官大聲喝斥︰「你看清楚了？真是漢人東北軍」
「是，……是，王爺，對方有千軍萬馬，大炮、火槍比我們多了不知道多少，不是小的怕死，實在是我們抵擋不住，只好……只好……」
「混帳東西，烏蘭托羅海如此要緊的地方，豈能說丟就丟？我給你兩千兵馬，你立馬給我奪回來，不然，我要你的腦袋。」偽蒙政權中，活佛雖然被擁戴為「日光皇帝」，大喇嘛車林齊密特為內閣總理大臣，但其實前者是一個不折不扣地傀儡，後者根本不懂政務，所有大小決策，大都以杭達多爾濟親王的意見為準。
「王爺……王爺……」那個軍官趕緊在地上爬了兩步，「漢人軍力雄厚，火力充足，又有炮火支援，2000兵馬恐怕不夠，能不能再加派……」
「沒用的東西……」不等他說完，杭達多爾濟親王一腳踹在對方身上，「廢話，要是有二十萬兵馬，還輪得到你去？」
「王爺，我看不如這樣，眼下敵兵勢大，我軍即使外出攻城也沒有必勝的把握，還不如在庫倫堅守，等俄國人的援兵上來。」旁邊的兵部大臣棍布蘇倫插嘴。
「對對對~~我們以逸待勞，讓茫茫的沙漠先懲罰一下這些漢人~！」軍官如獲大赦
杭達多爾濟問道︰「俄國此次派遣多少援軍前來？」
棍布蘇倫答道︰「听呂巴領事的說法，大約10個大隊，4000人左右，只是眼下剛剛動身，約莫要半個月才能到達庫倫。」
「半個月？這麼說我們至少要堅守半個月？」杭達多爾濟氣樂了，「庫倫城不比北京城，城牆不高大，也沒有護城河，怎麼守半個月？咱們軍隊的情況，你不是不清楚，每個旗出一千人，才拉起來多長的時間，說到底就是一群松散的牧民。」杭達多爾濟微嘆道︰「以前沒見過俄國的軍隊，我還對蒙古的勇士頗有信心，不過現在心里卻有些打鼓。也不知道當年成吉思汗是怎麼打敗他們的~！」
杭達多爾濟，海山等人為了外蒙！獨立，曾經親自到沙俄皇宮，向沙皇尼古拉二世求援，見識過俄國的哥薩克騎兵之後，才知道什麼叫做精銳。杭達多爾濟對俄國的強大內心深感畏懼，也更加堅定了他本來還有些搖擺不定的獨立之心。可是沙俄卻只肯提供武器，對于外蒙請求援兵的要求卻一再搪塞。新成立的中華民國前身雖然曾是沙俄的手下敗將前清，但對于外蒙仍然是龐然大物。
兵部大臣棍布蘇倫卻顯得很有信心，他說道︰「我們的勇士裝備了全新的俄式步槍，還有兩門大炮，出擊雖然不足，但是守城應該有余了。」
隨後的幾天時間里，入侵內蒙的各路叛軍殘部陸續退到庫倫城內，使得庫倫城內的守軍增加到了一萬多人，這多少讓杭達多爾濟壯了不少膽子。
殊不知這正是郭松齡的計謀，與其滿世界的在草原上追繳來去如風的騎兵，不如把他們集中到一起，來一次一勞永逸的殲滅戰。于是，郭松齡從南面，吳俊升從東面兩個方向，一起把各路叛軍逼往庫倫城。
庫倫位于蒙古高原中部，肯特山南端，鄂爾渾河支流圖拉河畔，庫倫南北兩面是連綿起伏的群山，清澈的圖拉河從城南的博格多山腳下自東向西緩緩流過，東西兩面為廣闊的草原，城市主要街區坐落在圖拉河北岸。它始建于1639年，當時稱「烏爾格」，蒙語為「宮殿」之意，為喀爾喀蒙古「活佛」哲布尊巴一世的駐地。「烏爾格」在此後的150年中，游移于附近一帶。1778年起，逐漸定居于現址附近，並取名「庫倫」和「大庫倫」，蒙古語為「大寺院」之意。
10月28日夜五更時分，庫倫城頭的守城士兵正昏昏欲睡，隨著東北軍安蒙軍的日益逼近，偽蒙軍地大小頭目都打起精神仔細巡邏，日夜不敢間斷。但人的精神和注意力畢竟是有限的，這根弦緊緊地繃了七八天後，就不可避免地轉入松懈。突然間，漆黑的天空中劃過三道亮光，三顆紅色地信號彈高高升起，還沒等守城士兵反應過來，炮彈已落在城牆、城樓等處了。
「轟，轟」炮彈作響聲處，到處可見殘肢斷臂，或者是猝不及防的士兵被氣浪掀下城樓活活摔死。別看國防軍這兩天沒有大的舉動，其實早把各種射擊諸元測算好了，一上來打得敵人就是哭爹喊娘。
一輪炮擊後，借著火光，偽蒙軍終于從驚慌失措中有些恢復過來，偽蒙軍指揮官海山接著火光發現安蒙軍的步兵已經開始推進了。在他指揮下，蒙軍開始操起俄式馬克沁機槍掃射起來，雖然是漫無目的地亂掃，但畢竟自己也打響了家伙，膽子壯了不少。
第六師炮兵團團長鄒作華看著城牆上到處亂閃的火力點，笑道︰「兄弟們，對準城頭的亮光處狠狠打！」鄒作華字岳樓，吉林永吉人。初入吉林陸軍小學學習，畢業後到吉林孟恩遠的陸軍做見習軍官，後入日本士官學校學習炮兵科。畢業後回到東北，加入了東北軍。
炮兵們飛速調整角度、75mm的山炮、野炮、步兵炮的炮彈接二連三地砸到了那些個火力點上，打得敵人是鬼哭狼嚎，所有火力點都變成了啞巴，幾架被炮彈直接擊中的馬克沁瞬間化作漫天飛舞的零件和碎片。
20多分鐘的火炮攻擊後，庫倫城牆已變得千瘡百孔，好幾處城牆架不住猛烈的炮轟，倒塌了下來。
隨後，東北軍的大炮停歇了下來，正當蒙軍以為步兵攻擊開始時，準備組織近戰時，新一輪炮擊又開始了。這一次猝不及防，許多正在往城頭爬的蒙軍又被送去見了成吉思汗。
東北軍炮彈似是無窮無盡，一波又一波地向蒙軍陣地飛來。而蒙軍只有滿清留下的幾門老式青銅炮，還有兩門日俄戰爭時的俄國老古董。威力不夠不說，射程還不到東北軍大炮的一半，只有看著東北軍的炮彈往自己頭上飛，卻無可奈何。
「是時候了！」郭松齡看到庫倫的城牆多處崩塌，臉上微微一笑，大聲喊道︰「給騎兵發信號彈，沖鋒！」
啪啪啪
三顆綠色的信號彈飛上了夜空
正在城外隱蔽待命的張海鵬、郭瀛洲、董大虎三支騎兵部隊听得東北軍陣地上炮聲隆隆，手下士兵卻心正癢癢。按照制定好的攻城計劃，城牆一破，騎兵就要以最快的速度搶先攻進，可眼看城牆已經破了，可還沒有下達進攻的命令。他們焦急地等待郭松齡的進攻命令，他們三人是新投奔徐天寶的，急于在新主人面前立功表現。
忽然看到天空升起了三顆綠色的星星，那正是進攻的訊號。
張海鵬抽出馬刀，在半空中挽出一個刀花，大聲說︰「兄弟們，全速進攻。一路上不得遲疑，不得收俘，不得下馬，不給敵人喘息的機會！建功立業就在此時，殺~！」
「沖啊！」早已準備多時的士兵們浩浩蕩蕩地朝庫倫城沖去。
偽蒙軍已陣腳大亂，還沒反應過來怎麼回事，就報銷掉了數百人馬。待到沖鋒號一響，面對國防軍的沖鋒隊伍，更多人失去了抵抗的勇氣，任憑那些軍官大呼小叫，不是找地方躲起來，就是扔下武器撒腿就跑。眼看手下的士兵跑得一干二淨，偽蒙軍軍官也無心戀戰，拋棄陣地也跟隨潰退的隊伍朝城里涌去。