這些天軍用列車不斷從東北各地進入齊齊哈爾，運送來一批批日軍，一批批裝備，關東軍派到齊齊哈爾的部隊包括第28師團、野戰重炮兵第4、9聯隊，第1戰車團（戰車第3、5、9聯隊）以及關東軍第3高射炮隊（高射炮第10、13、17聯隊），一時間齊齊哈爾可謂重兵雲集。
先遣隊剛到黑龍江，趁着日軍沒有反應過來，抓緊時間攻佔兵力空虛的各個據點，沒有時間整編隊伍，致使職責不清，指揮混亂。趁着日軍不斷向齊齊哈爾調遣軍隊的幾天裡，楊靖宇將裝甲部隊整編爲裝甲師，下轄兩個坦克團，一個裝甲車團，任命王汝起、趙敬夫分別擔任第一團、第二團團長，高禹民爲裝甲車組成的第三團團長。
日軍重兵雲集齊齊哈爾，大戰在即，但抗日軍先遣部隊官兵卻並不擔心，自從歸屬抗日軍，他們與日軍盡心過無數次激戰，未嘗一敗，創造了許多人間奇蹟。現在他們兵力雖少，卻只要利用飛機、遠程火炮、坦克守住甘南、雅魯這兩個縣城，日軍就休想奪回海拉爾。
日軍將進攻重點放在了雅魯，按照日軍的設想，只要攻下雅魯，就斷了抗日軍的後路。這天日軍第28師團、戰車第3聯隊、野戰重炮兵第4聯隊、高射炮第10、13聯隊離開齊齊哈爾，氣勢洶洶向雅魯殺過來。
日軍先頭部隊由一個大隊日軍和鐵桿漢奸張文鑄的第11混成旅組成，抗日軍在雅魯南面的成吉思汗車站僅有一個坦克連，發現大批日僞軍向成吉思汗車站開過來，坦克連連長用電臺聯繫了作戰指揮部，三十架獵鷹從海拉爾飛過來，向日僞軍猛烈掃射。日僞軍倉皇向南逃竄，一路上扔下許多武器、彈藥和屍體、傷員。直升機一路追殺到碾子山車站，遭到日軍高射炮第10、13聯隊的猛烈射擊，獵鷹戰鬥機快速爬升到高空，返回雅魯。獲悉獵鷹戰鬥機遭到日軍防空部隊伏擊，楊靖宇驚出一身冷汗，暗叫幸運，如果派出的是直升機，十有八九要遭到重創。
下午坦克連撤出成吉思汗車站，黃昏時分日軍戰車第3聯隊、野戰重炮兵第4聯隊、高射炮第10、13聯隊佔領了成吉思汗車站。潛伏在車站十幾裡外的抗日軍炮兵觀察員用電臺發出了信號。距離成吉思汗車站三十七公里的一片山林邊緣，三十門谷山大炮撤去覆蓋在炮車上面的僞裝網和樹枝，快速鑽進車內，向成吉思汗車站進行齊射。這兩天指揮部制定了一個利用遠程炮火、直升機伏擊日軍的的計劃，具體內容是向成吉思汗車站秘密運送一萬枚劉涵從主位面帶過來的過期炮彈，由坦克連將那些炮彈埋在車站各處，炮彈埋得很淺，上面只蓋了一指厚的泥土，待日軍大部隊進入成吉思汗車站，對其實施炮火突襲，日軍混亂之際，派出直升機投擲雲爆彈大量殺傷日僞軍。此前日軍先頭部隊過來，爲不使日軍破壞這個計劃，指揮部立即派出飛機將其驅散。現在日軍大部隊進入成吉思汗車站，就意味着這個計劃可以實施了。由於準備充分，谷山大炮射出的炮彈幾乎全部落在了車站內。谷山大炮射出的炮彈不斷引爆日軍腳下的炮彈，這更加劇了炮擊威力。從炮兵觀察員隱藏的那座小山上望過去，整個車站好像火山爆發一樣壯觀。數輪炮擊後，三十架直升機飛到這片被熊熊烈焰點燃的地方，日軍已經陷入混亂之中，無法進行有組織的防空射擊，更何況日軍還沒有裝備夜間防空必須的探照燈。儘管如此直升機飛行員仍然不敢大意，向車站周邊快速扔下數十枚雲爆彈立即返回雅魯。
這次炮擊、空襲給日軍造成重創，迫使日軍連夜後撤到碾子山車站。日軍在碾子山車站補充損失的兵員、裝備，恢復士氣，給抗日軍贏得了足足十天的時間。在這十天中三十架運—12E再次爲抗日軍運送來五百多名炮兵，楊靖宇組建了炮兵三營，鑑於這些炮兵在東海戰役中操作過主位面朝鮮的遠程火箭炮，劉涵爲其裝備了240毫米M1985/M1991型多管火箭炮三十門。炮兵三營組建的第二天，兩個裝甲團就護衛着炮兵二營、三營就帶着六十門遠程火炮來到已成一片廢墟的成吉思汗車站，在車站南面三十多裡處建立炮兵陣地，向碾子山車站實施猛烈炮擊。多管火箭炮一次發射就相當於數百門谷山大炮在同時炮擊，並且平均射速可達到每四至八秒一發，碾子山車站的地下雖然沒有埋下炮彈，但這次炮擊產生的後果卻要比成吉思汗車站那次炮擊更爲嚴重。由於碾子山車站兩側均爲山林，絕大部分日軍都集中在車站附近，這就使得這次炮擊造成了驚人的殺傷力。根據戰後日軍統計，剛剛補充了兵員、裝備的日軍僅在這次炮擊中就損失了兩個戰車聯隊、野戰重炮部隊、高射炮部隊的大部分裝備，而日僞軍損失的兵力則高達六千多人。
鑑於抗日軍進入東北的部隊兵力嚴重匱乏，劉涵在抗日軍控制的海拉爾、甘南、雅魯三座城市成立了黑龍江省政府，自任政府主席，省政府成立的當日，劉涵就頒佈了兵役法，兵役法規定十六週歲至五十週歲男子，只要身心健康都要參加抗日隊伍，接受軍事訓練，聽從指揮，積極投身抗擊日寇侵略的戰鬥中。抗日軍在具體實施中，並沒有效仿國軍那樣闖到百姓家中，或者在集市上將百姓圍住，直接抓到部隊裡，強行逼迫百姓參軍。首先劉涵從棗莊調來十幾支電影放映隊，借放電影將城鄉百姓集中起來，在電影放映之前，先進行一番抗日宣傳，然後宣講兵役法，介紹抗日軍與日軍進行的歷次大戰役中取得的戰績，介紹抗日軍給予軍屬的優惠政策，比如參加抗日軍，軍屬即可辦理軍屬證，然後憑藉這個證件，向黑龍江政府領取一輛自行車、一臺錄音機、十盒盤尼西林。
自行車、盤尼西林在這個時期的中國屬於奢侈品，有錢也不一定能買得到，至於錄音機那就是聞所未聞，見所未見的新奇玩意，是奢侈品中的極品。一個窮人一朝有了這三樣東西，轉眼間就變成富人了。不要說窮人，就是地主、富商見了這樣的優惠政策也要動心，於是在抗日軍大力宣傳下，大批符合參軍條件的人蔘加了抗日軍，短短半個月內抗日軍就招募了三萬士兵。抗日軍給這些士兵全部配備了突擊步槍或者衝鋒槍、火箭筒，對其進行了十多天的軍事訓練便拉上了戰場。
在抗日軍大規模徵兵期間，日軍將部隊分散成許多小股部隊，從雅魯城東部山區滲透過來，不斷對抗日軍進行夜襲，但這些小股敵軍面對坦克、裝甲車密集的火力根本就沒有抵抗能力。抗日軍相繼消滅了數十股日僞軍小股部隊，日軍見騷擾戰術無法對抗日軍構成威脅，遂取消了這個行動。
新兵完成軍事訓練，抗日軍即對齊齊哈爾發動總攻。一百輛59式坦克對日軍外圍陣地的工事進行逐一清除，一門門坦克炮發射的炮彈將日軍臨時修建的簡易工事、火力點一一擊毀，日軍炮兵從城中發射的炮彈不斷落在坦克附近，日軍重炮聯隊的數十門野戰107毫米加農炮在成吉思汗和碾子山車站悉數被抗日軍遠程火炮摧毀，現在城中全部是小口徑火炮，難以對59式坦克造成威脅。那些59式坦克根本不理會日軍的炮擊，依然我行我素地拔除一個個火力點和工事。清除了城北的外圍陣地，坦克以火炮、機槍打擊城頭日軍步兵和炮兵。一百輛坦克在城下排成一列，炮管高高揚起，炮彈衝膛而出，擊中城頭垛口，鑽石亂飛，躲在後面的日軍相繼斃命。五十架直升機也飛過來對城頭日軍發射高爆榴彈，空中、地面的密集火力打擊下，城牆上的日軍死傷慘重。
三十門谷山大炮在距離城牆五六百米處發射炮彈轟擊城牆，炮彈帶着巨大的初速裝在城牆上，一炮下去就是一個巨大的彈坑。外層的牆磚被震得紛紛脫落，露出裡面厚厚的夯土。炮彈如同重錘一般一次次擊打着夯土城牆，隨着一此次炮擊，夯土越來越薄，終於抵擋不住炮彈的衝擊，轟然倒塌。漫天的煙塵中，步兵師吹響了衝鋒號，三萬官兵端着突擊步槍、衝鋒槍如潮水一般涌向豁口。