苏军针对中东路事件，于8月6日迅速成立了苏联红旗特别远东集团军，总兵力约四万余人，下属兵力3个步兵师、1个骑兵师，一个蒙古骑兵营，特别远东军装备精良，有大量飞机、坦克、重炮、战舰等技术兵器，还装备了当时苏联最新型的MC-18坦克（MC-1被称为“俄国版雷诺FT-17”，是苏联第一种批量生产的坦克，在苏联坦克发展史上有着极其重要的地位，1932年开始退役，苏联人把履带等行动装置拆掉，加些水泥木板掩护，被用于当作边境守备据点使用。张作霖的FT-17和苏联的MC-1都有部署在中东路前线，但交战情况不明），并不断得到支援，至少增加第21和第35师和若干内务部部队。可以肯定的是特别远东军兵力最高峰不少于8万人，海军方面负责支援的是阿穆尔河区舰队（阿穆尔河即俄语黑龙江），1929年，中东铁路事件前夕，阿穆尔河区舰队已有3个舰艇大队（浅水重炮舰、炮舰和装甲艇共14艘）、1个扫雷舰中队、1个航空队（14架飞机）和1个陆战营，战后阿穆尔河区舰队有63名官兵荣获红旗勋章。
特别远东军的司令员是瓦西里·康斯坦丁诺维奇·布柳赫尔元帅，也就是北伐军的军事总顾问加伦将军。他是苏联首批5位元帅之一，对东北情况和奉军情况非常熟悉，是北伐的战略总设计师，曾是蒋的首席军事顾问，蒋对他评价极高，即使在冷战高峰期（一九五七年）著成的反共名著《苏俄在中国》（据说是台湾的三个代表），加仑仍是唯一获得正面评价的苏联人，他回忆道：“这时候，留在汉口的苏俄军事顾问团团长布鲁辙，即嘉伦将军，离汉回俄时，仍经上海，特地来见我。这位嘉伦将军自民国十三年（一九二四年）来到中国以后，我认为他是俄国将领中最为杰出而最合情理的一位良友，还有最难得的一点就是他绝对没有布尔什维克的气味，所以我至今对他还是念念不忘。”至于苏军中的军官，至少有两位二战中的苏联元帅在此役中担任相当重要的角色，日后死守斯大林格勒而名扬一时的瓦西里·伊万诺维奇·崔可夫当时就在集团军参谋从事情报的收集和整理工作，直接对集团军司令官布柳赫尔负责，康斯坦丁·康斯坦丁诺维奇·罗科索夫斯基任库班骑兵第5旅旅长。苏军在东线使用空军进行空袭，东线轰炸了绥芬河、穆棱两车站，西线的苏联远东红军进攻满洲里及扎贲诺尔，抢去机车，轰击车站。 当时中东路东线护路军的是吉林军的旅长丁超，西线护路军是黑龙江军的旅长梁甲忠，战事忽发，他们事先毫无准备，当时首当其冲是梁忠甲和韩光第两旅。吕荣寰则向吉林省边防副司令长官张作相告急，请派兵增援东线。张反对和苏联交战，故复电谓“军队没有开拔费”，令路局电汇哈大洋10万元，张作相才下令出兵，此时奉系在一线兵力约为6万人左右，在兵力上占一定优势。
张学良此时发布了动员令，派王树常为防俄第一军，率一部东北军开往东线，派胡毓坤为防俄第二军军长，率一部东北军进击于西线，此时奉军一线约十余万人，在兵力上略占优势。 1929年的苏军，距离三十年代的大清洗还早，国内战争期间的将领都还在世。但第一个五年计划刚刚开始，苏军并没有获得并熟练使用大量技术兵器，如飞机、重炮、坦克等。苏军当时的士气很高，苏军的政治工作作得很出色。
反观奉军，长期以来占据东北，故战事不利时可退往东北，战事有利时可以出兵关内，故此勇敢精神不够。奉军多数将领都是土匪出身，军事素质差，军队兵员素质亦差，在第一次直奉战争中这一点暴露无疑，因此奉军一度大力发展海空军，空军实力一度号称全国最强，大力任命年青将领，但总体上进取精神仍然不足。 7月20日，苏联在黑龙江上扣留中国海城号、宜兴号两艘轮船。21日—23日，苏联驻齐齐哈尔、哈尔滨、海拉尔、满洲里、黑河、绥芬河领事及海关职员和侨民经满洲里回国。至23日止，苏联人经满洲里回国者已达500余人，多半为妇女和儿童。23日，中东铁路500余名苏联员工呈请辞职，代局长范其光以其“无故辞职违则，妨碍路务”予以免职，至本日止苏联员工辞职或离职者593人。同时，苏联在乌苏里江和黑龙江扣留华轮，除航务局被扣5艘外，商船也有5艘被扣。沿江电报线亦被苏方割断。
7月28日，苏军步兵1个团、铁甲车3辆、炮4门，到十八里小站，割断通满洲里电线，勒令中国军警撤退。该站驻军1个排和4名警察，因寡不敌众，于晚7时撤退。29日，苏军炮击中国密山县当壁镇。
7月31日，苏军又出动20架飞机在中国军队上空盘旋侦察。
8月6日，中东铁路细鳞河站铁桥石墩被炸坏两个。此后，破坏铁路，炸毁隧洞等事时有发生。
8月8日，苏军百余名携大炮2门、机枪3挺，在鸥浦县街南门外与中国陆军交战，互有伤亡。苏机5架在绥芬河市上空盘旋，鸣“空炮”200余响，在东山陆军防所附近及国界三道洞子各投弹1枚，后又来苏机27架在中国领空飞行数周而去。午后4时左右，苏军百余人占领满洲里红山嘴子。夜间进至三卡（即额尔德尼托罗辉卡伦）。
8月9日，苏军40余人在距萝北县30里之古站设卡两道。遮断交通，掳劫行人。同日苏军300余名及军舰2艘占据距同江90里之胡家柈厂。
8月11日，密山县当壁镇烧商东源茂，请来民团40名，连同所雇“护勇”共有枪80余支。当晚与苏联骑兵400余名交战，被苏军打败，赶出商号。
8月12日，北兆兴镇三间房、绥滨中兴镇、李家油坊等处被苏军2000余人分头占领。苏军40余人乘小船8只到乌云县柳河屯登陆，打死保卫团多人，返回彼岸。
8月13日，苏方用大炮攻击鸥浦县城。14日早县城失守。文书档案被焚毁，县政府迁至呼玛县属金山镇办公。
8月15日，15日张学良下达对苏作战动员令，派兵6万，任王树常、胡毓坤为东西两路总指挥，增防国境。苏军炮轰东宁，激战一夜未曾攻入，次日黎明苏军撤退，同时向扎贲诺尔东北军梁忠甲部43团驻地派出步兵百余名。
8月16日，苏军步兵两连、骑兵一连由苏境阿巴该图向扎兰诺尔中国阵地射击，双方战斗2小时，互有伤亡。午后2时30分，苏军步、骑、炮约一师兵力，由阿巴该图越境，向扎兰诺尔站进攻，炮击东北军阵地，双方激战5小时，苏军始退。根据当时胪膑县县长齐肇豫电称：“俄军此次越境，据闻意在破坏扎站铁桥、断绝交通”。
8月17日，中国国民政府发表对苏联交战宣言。驻满洲里梁忠甲旅长报告战况称，所属三十八团、四十三团午后与来犯苏军步、骑兵一个团作战4小时，现仍处于对峙中。苏军在阿巴该图附近有一个师以上兵力，并有特种部队。苏军袭击海拉尔交涉员所属的七卡、八卡，双方交战一昼夜，中国军队败退。
8月18日晚10点30分，苏军又开始向扎贲诺尔东北军第43团2、3营阵地攻击。
8月19日下午一时，扎贲诺尔四十三团阵地对面苏军又增兵约六、七百名。五时苏军又出动飞机五架由阿巴该图向十八里小站飞来，8月19日，苏军攻陷绥滨县城。
8月20日早6时，苏军用铁甲列车运兵200余名，向梁忠甲部骑兵十团进攻，战斗1小时左右苏军退去。
8月31日，苏军大船炮轰黑河察哈彦等三卡伦，卡房被焚毁。
8月25日，苏军步骑兵四百余名，在扎贲诺尔驻军四十三团阵地右前沿约千米处构筑工事。
9月4日，苏军以异常猛烈的火力向驻扎兰诺尔的四十三团、三十八团阵地右翼轰击。
9月9日下午4时，苏军约一个团，在大炮掩护下，由十八里小站方面向满洲里车站中国军队发起猛攻。晚8时30分，苏军撤退。下午4时，苏机8架轰炸绥芬河车站，中方伤亡50余人，一团长受伤。
9月16日夜，苏军百余名袭击胪膑县库克多博卡哨卡，焚毁卡房。
9月28日，苏军200余人攻打毕拉尔河（即十一卡），打死卡官吕得祥；打死打伤卡兵及男女百姓百余人。室韦县长及九卡、十卡亦先后退至河坞以南。
苏军初期使用至多不超过一个团的兵力，对东北军进行袭扰，企图迫使东北军做出让步，东北军则针锋相对，在中东铁路中大量起用反苏的流亡白俄，并召集白俄人入伍。早年张宗昌所率领的直奉联军就有五六千名白俄军人，这些白俄多是职业军人出身，军事素质好，虽然纪律较差，但战斗力给东北军留下很深的印象，故此东北军企图以俄制俄，不料更加激怒了苏军。 中东铁路职员多为苏联人，中下层职工中亦有相当多的苏联人，中东路事件后他们发起大规模罢工，实际上使中东路全面停开。
8月6日，中东铁路苏联职工会号召全体苏籍职工辞职散发传单。传单说，东铁职工已被奉天当局裁去约1000人，又有2000苏联职工自动辞职。呼吁苏籍职工不再为中东铁路者作事。
8月9日帽儿山站苏方副站长西大连克、郭洛吉洛夫，召集苏职工开会，拟于11日一律罢工，事泄后，2副站长被捕。
8月11日，中东路特警第三区警察总署将绥芬河东铁机务段第四段管内辞差的苏联职工53名以“变形罢工”名义解送护路军总司令部讯办。
8月14日，扎兰诺尔煤矿苏联职工破坏矿内设备，鼓动罢工，并在河水暴涨时挖开土坎、淹灌煤沟。
8月21日，军政铁路联合办事处令，将太平岭、细鳞河两站已辞职之苏联人一律逮捕，严行讯问炸车“正犯”，如不能指出“正犯”者一律扣留。
9月2日，东省特别区特警处逮捕预谋炸松花江大桥的苏联人2名。

1929年7月11日《申报》4版《接收中东路电报处》：
哈埠当局
拘获俄职员十二人
北平 哈埠消息，中国当局已于今晨接收中东铁路之电报处，闻并拘获俄职员十二人，以其为共产党，拟遣送至西比利亚。（十日路透社电）
北平 据哈埠可靠方面消息，中东铁路督办代表中国董事致文苏俄董事，要求（1）取消中东铁路职工所加入之苏俄工联。（2）铁路俄员当停止宣传。（3）于一九0三年前，以通行之银币赎回一九一八年路局付出之俄国老头票。（4）路局管理部长所操之外交权，应移交董事会。闻该文乃七月六日发出，请于二十日答复。（十日路透社电）
7月17日，苏联与国民党政府断交。7月末，双方开始发生军事摩擦。10月，东北军在中苏海军三江口富锦之战，亦称同江之役中失败，被迫求和。12月22日，双方在伯力签订《中苏伯力会议草约》，冲突结束。1930年1月17日《申报》4版《伯力草约内容》：
蔡运升昨语人，此次在伯力签订之和平草约，确祗十项，外间所传及俄方发表者，均非事实，草约正本存东北政委会，副本送外交部，内容（1）东铁恢复一九二九年七月以前状况。（2）双方开释拒捕侨民。（3）双方尊重主权之独立。（4）双方恢复一部分领事馆，苏联恢复东省各处领馆，中国恢复远东各处领馆。（5）双方恢复营业机关。（6）一九二九年七月十一日以后，东铁路局所发布之命令，由新理事会分别彻去。（7）一九三十年一月二十五日在莫斯科开正式会议。（8）双方平均用人，裁撤白俄，补用华工。（9）双方即日撤兵。（10）本约自签字日起发生效力。一九二九年十二月二十三日，中国代表蔡运升，苏联代表西曼诺夫斯基。（十六日专电）
《申报》对该事件过程的部分新闻标题
东路问题在相持中1929.07.25申报9版
国府注意八一防范1929.07.25申报8版
日本竟以调人自居1929.07.25申报7版
未接美国和平劝吿1929.07.25申报7版
法意对我国表同情1929.07.25申报7版
中东路俄员工罢工1929.07.25申报7版
苏俄今日应当觉悟1929.07.25申报6版
并未驱使白俄作战1929.07.25申报4版
使团非正式会商1929.07.25申报4版
中俄交涉之前途1929.07.25申报4版
各工会消息1929.07.24申报16版
昨日各界之对俄文电1929.07.24申报13版
外报所纪之东事1929.07.24申报13版
朱绍阳谈中俄问题1929.07.24申报13版.......

中东路事件，是指1929年中国为收回苏联在中国东北铁路的特权而发生的中苏军事冲突。1929年7月，在南京国民政府“革命外交”的氛围中，国民政府委员、东北政务委员会主席、东北边防军司令长官张学良以武力强行收回当时为苏联掌握的中东铁路部分管理权。17日，苏联政府宣布从中国召回所有官方代表，要求中国外交官迅速撤离，断绝外交关系。9月至11月，“苏联特别远东集团军”进攻中国东北边防军，东北军战败。12月22日，东北地方当局代表蔡运升受张学良委派，与苏联代表谈判，达成《伯力协定》。1 在本次事件中，东北地方当局虽损兵折将，实力大为削弱，但张学良获颁青天白日勋章。这场冲突持续近5个月之久，双方动用的一线兵力超过200万，使用了重炮、坦克、飞机和军舰等重型装备，其规模和持续时间远远超过1969年的“珍宝岛事件”，成为中苏历史上规模最大的一次武装冲突，其结局对于东北的局势乃至全国的时局产生了深远的影响。