于是人民军立刻分派兵力，对北林站进行了四面包围，然后再一起合击，向北林站发动进攻。这时俄军才发觉人民军的进攻，但为时己晚，而且俄军都是骑军本来也不擅长这样的步战，因此人民军几乎没有遇到多少有力的抵抗，就攻入北林站，并迅速控制了整个北林站。而俄军只有小部份阵亡，其余，连同全部的战马，都成为人民军的俘虏。
轻易的攻占了北林站，而且还缴获了大量的战马，海军陆战队第1师也十分高兴，但在他们正要休息的时候，又接到了穆棱江站传来的消息，原来西线进攻穆棱江站的俄军己经退出了战场，向北林撤军。
原来在西线指挥进攻穆棱江火车站的俄军第35师第1旅旅长格林斯基少将是在当天6点左右收到南线俄军失败的消息。格林斯基知道俄军的大势己去，已经撤离失去了取胜的机会，而且南线的人民军必将增援其他的战场，穆棱江火车站离南线战场只有15、6公里的距离，行军快一点的话，只用1个小时就够了，因此如果等到明天早上再撤退，只怕是来不及了。必须要连夜撤退才行。于是格林斯基也立刻下令全军，连夜撤回北林站去。
不过军队的撤退并不是说走就走的事情，尽管在西线指挥进攻穆棱江火车站的俄军实际只有一个团加一个营，但清理、准备、收拾也花了2个多小时，直到近9点钟俄军才出发。而俄军一动，立刻就被守卫穆棱江站的人民军发现，经过观察之后，终于确认俄军是要撤退了，于是赶忙通知给海军陆战队第1师。事实上前后也就差1-2个小时的时间，人民军抢先一步，占领了北林站。
虽然这时人民军确实很疲劳了，但得知俄军要撤回来，还是都打起了精神来，准备战斗。
俄军回到北林站的时候己经是接近午夜12点了，俄军白天也是打了一天仗，又赶了30公里的夜路，这时也都是又累又饿，人困马乏，只想赶紧进火车站之后好好的睡一觉，因此也没有注意一些不合理的现像。如俄军在撤退前是派了人到火车站回报，但却没有回应，也没有人出来接应。当然主要还是没有人会想到，人民军会在取得了南线战场的胜利之后，会立刻出，攻占北林站。
就在俄军隐约看到前方的北林站时，忽然眼前的光芒大亮，照得前面的士兵连眼都睁不开，原来是9辆猛士车在俄军前方一字排开，然后一起打开了车前的远光灯，俄军毫无防备，顿时有不少士兵出现了“光盲”现像。而还不等俄军反应过来，9辆猛士车上的车前机枪，以及布置在猛士车边的通用机枪全都一起开火，向俄军展开了猛烈的射击。
俄军顿时被打得伤亡无数，惨叫的声音也不绝于耳，前面的士兵向后跑，后面的士兵还没明白是怎么一回事，结果人员互相冲撞、拥挤、推搡，顿时乱了起来。
而紧接着俄军的左右也响起了枪声，本来俄军就是沿铁路线进军，形如长蛇，刚才不过是前部遭到袭击，队伍到还没有大乱，但这一来整个队伍都在火力打击之下，死伤更多，整个队伍也大乱起来。而俄军的士兵几乎无处可躲，只好纷纷伏倒在地上，至于躲不躲得过火力的打击，那就只有听天由命了。
不过就在这时，枪声稍停，而从左右两侧杀出了无数人民军的战士，端着上好了刺刀的步枪，向俄军发动了冲锋。虽然有不少俄兵赶忙从地上爬起来，举枪迎战，但大多数人都来不及上好刺刀，只能挺着枪杆上阵，这样一来自然是要吃不少亏了。
虽然人民军确实十分疲惫了，但俄军其实也好不到那里去，何况人民军在占领了北林站之后，还休息了1个多小时，多少缓过来一点体力，比俄军刚刚远到而来还是要强一些；而且人民军是预先设伏，准备充份，俄军却是仓促迎战，毫无章法；另外俄兵的人数本来就不及人民军，刚才遭到了人民军的火力打击之后，又伤亡了不少，结果差距就更大，因此这几重因素下来，俄军根本就不是人民军队的对手，人民军的一个冲锋下来，就将俄军分割成十余段，然后再对俄军进行逐个包围击破。
整个战斗只进行了不到一个小时就结束了，人民军取得了战斗的胜利，当然由于是在夜间作战，因此还是有相当一部份俄军趁夜逃走，但这己不影响大局。人民军稳固了对北林站的占领，并且又歼灭了一股俄军，离全歼俄军的目标，又进了一步。