于是罗岳和周兴汉约定，明天上午双方将合力进攻双城子。
就在第2天凌晨6点，两个团的军队加上两辆自行火炮，乘座一列火车从海参崴出发，直奔双城子而去。而为了防止俄军破坏铁路，或在路途中设伏兵，在火车之前，还有一节火车头带两节车厢，装载一个连为先头部队，相距约1000米。
经过了3个多小时的行驶，一路上到是没有发生什么事情，人民军十分顺利的到达距离双城子只有约6公里的地方。火车停住，士兵和两门自行火炮从车上下来，向双城子发动了进攻。
昨天双城子的守军接到了林涅维奇的命命，命他们增援海参崴，不过守卫双城子的俄军营长也不糊涂，知道自己就是赶到了海参崴也没有用，因为如果海参崴真的守不住，就靠自己这一点军队也起不了什么作用；如果海参崴能够守住，自己也就没有必要去了，因此他虽然带领着军队从双城子出发，但没有乘坐火车，而是缓慢进军，同时派出侦察兵先赶到海参崴去打情况，结果走出了30多公里，就收到了海参崴失守的消息，于是俄军立刻调头，又逃回到双城子，一面向林涅维奇发电通报，请求支援；一面也抓紧布防，准备迎战人民军的进攻。
不过人民军在占领海参崴的第二天就向双城子发动进攻，确实有些出乎俄军的意料，因为在俄军看来，人民军就算攻下了海参崴，也一定付出了不小的代价，因此总要休整几天，再发动进攻吧，
而且就算人民军不休整，但双城子离海参崴有100公里左右，这个距离说远不远，但说近也还真不近，人民军至少要在中途设立一个中转站或临时营地，这样万一不能在短时间内攻下双城子，还有个退后调整的空间，这样至少也要2天的时间，那知人民军把这些都免了，直接坐着火车就从海参崴杀到了双城子。
战斗过程到没有什么曲折复杂，两门自行火炮就足够俄军喝一壶了，临时组织的防线顿时被人民军击溃，而就在这时，周兴汉带领着当地的部落联军从俄军的背后杀上来。
虽然部落联军的实力确实不怎么样，甚致还有超过一半人使用的是冷兵器，但双城子的俄军本来就不多，这时注意力全部在人民军进攻的方向，根本没有余力防守自己的背后，而且部落联军过去多少都吃过俄军的苦头，这时也都攒足了劲要出一口气，因此士气颇高，人人奋勇当先，加上又打了俄军一个措手不及，因此一下子就将俄军打乱了。人民军也趁机发动进攻，双方两面夹击，彻底击败了俄军。而整个战斗只用了约40分钟，在战斗结束的时候，还不到中午11点。