雙方都不懷好意，都覺得自己能打的贏，都做了很多準備。在這種前提之下，壓垮和平這頭駱駝的最后一根稻草出現了。民國內閣總理顧維鈞約見蘇聯駐華大使，指出在楊基庫爾干附近發生的沖突，完全是蘇軍單方面破壞和平協定造成的。對此，中國政府要求蘇聯方面撤出在原非軍事區的一切武裝力量。為了體現誠意，中國軍隊也可以撤回費爾干納。此照會最后期限為24小時，超過該時間，后果由蘇方全部負責。
按照中國方面的說法，這是挽救和平的最后努力！按照蘇方的說法，這是中帝國主義下的最后通牒。仔細想想，斯大林那個貨在人家芬蘭和波羅的海三國躲他都來不及的時候，他是怎么干的。就不難想到，斯大林在這么一個照會之下會怎么反應。
于是，大戰不可避免，斯大林一錘定音，決定了中亞作戰計劃的執行。該計劃的主要核心，在于圍殲中帝國主義在中亞的主力。為達到這個戰役目的，蘇軍在中亞集結了五個機械化軍、五個騎兵軍、70個步兵師。總兵力一百五十萬，大炮4300門，坦克1500輛，飛機2800架。指揮該戰役的是中亞方面軍司令巴甫洛夫。
該計劃由蘇軍中亞方面軍制定，上報總參后得到了斯大林的認同。實際上在這個計劃的討論中，還是有反對聲音的。這個聲音就是來自朱可夫。因為該計劃在朱可夫的眼里，犯了個很大的錯誤，就是沒有能集中使用兵力。巴甫洛夫的計劃是蘇軍兵分四路。第一路由苦盞出發，牽制威脅費爾干納以及安集延的守軍。第二路從塔什干出發，目標是比什凱克，第三路從巴爾喀什出發，呼應從塔什干出發的第二路，夾擊比什凱克，一舉截斷中方在整個中亞戰局的聯系。第四路從東哈薩克斯坦出發。拿下安迪鐵路的屏障塔爾迪庫爾干，進而截斷整個中國軍隊在中亞的鐵路補給線。戰役的第一階段有兩個關鍵，第一是能否順利的攻克比什凱克。第二是能否順利的拿下巴爾迪庫爾干。
朱可夫曾短暫的在任第四集團軍司令，但是不妨礙他對中亞的局勢有一個全盤的了解。在會上朱可夫就強調中帝國主義的空中優勢。如果不能解決這個問題，那么第三、第四兩路人馬在長途行軍之中就會受到中帝國主義空軍的狂轟濫炸。一旦這兩路不能順利達到戰役目的，那么這次戰役的結果就令人堪憂。
朱可夫的正確意見沒有引起斯大林的足夠重視。或者說斯大林憋這么一口怨氣已經很久了。以兩倍的兵力向敵人發起攻擊。任何可能失敗的言論都聽不進去。
決心已下，蘇聯外交委員莫洛托夫照會中國大使，稱中國方面提出的要求是粗暴的無理的，蘇聯政府有決心也有能力捍衛國家的利益不受侵犯。蘇聯紅軍有信心消滅一切敢于來犯的敵人。這個措辭的意思，蘇軍不怕你來攻，算是個不大不小的煙霧彈。實際上在這個照會之前，蘇軍的戰爭機器已經啟動，中亞各路人馬已經開始集結。因為準備了很久了。這一次戰役準備期為一個星期，顯得非常的短暫。
為了達到攻擊的突然性。蘇聯駐華大使還多次求見方劍雄，但是都被拒絕。這一舉動，被蘇聯視為關上了外加大門，斯大林打這一仗的決心更為堅定。
蘇軍在戰役準備的時候，中國反面倒是沒怎么想過要主動進攻。原因很簡單，方劍雄一直認為中蘇戰爭的焦點應該是遠東，那地方日本才好配合蘇聯夾擊中國嘛。所以，中亞這邊就是一直準備以防御為主，如果蘇軍打過來，就讓蘇軍在堅固的工事面前流盡血，待蘇軍疲憊不堪的時候，伊犁、迪化這些地方駐扎的二線部隊投入反擊。
方劍雄的如意算盤，還是在西伯利亞地區打為好，一路從烏里雅蘇臺往上打，一路從伊爾庫茲克往西推，趕在冬天來臨之前會師于新西伯利亞的難度還是不算太大。冬天來臨就休戰，等待來年春天繼續開打就是，方劍雄的野心在西伯利亞的原因很簡單，因為中亞那個地方，方劍雄是要扶持民族獨立的。一堆斯坦，都要讓他們民族獨立，反正不這么干，將來美國也會提出這個，不如先下手，在解放中亞各個斯坦的同時，搞一堆親華的小國家出來。
不能不說，方劍雄是人不是神仙，對蘇軍的決心估計有一定的不足。不過中國方面在防御方面的準備做的很足就是了，多少有點有恃無恐的意思。
8月31日凌晨五點整，從卡尼巴達姆到浩罕和楊基庫爾干，再到塔拉斯和塔爾迪庫爾干，整個中亞戰區突然響起了國防軍自創建以來遭遇的最猛烈的炮擊。在此不能不說蘇軍的戰前準備和隱蔽做的很好，尤其是在卡尼巴達姆、浩罕、楊基庫爾干這一線，蘇軍的準備絲毫沒有被對面的守軍察覺。
整整四千三百門火炮，在同一時間向中國守軍的陣地發起轟擊。卡尼巴達姆只有少量騎兵駐扎，受到攻擊之后根本就沒有組織起抵抗的能力。蘇軍三十多門炮一頓轟，一個騎兵營就殘了，剩下幾十號人，幾乎人人帶傷，騎馬就往浩罕的方向撤。蘇軍在浩罕方向，則集中了五百多門大炮，浩罕和楊基庫爾干是費爾干納谷地的核心中樞，在此中國軍隊有一個小型的野戰機場以及一個步兵師一個騎兵師的防御部隊。
幾乎是在開戰的第一時間，蘇軍的炮兵就把機場給摧毀了，大炮響起的同時，烏泱烏泱的蘇軍戰機出現了。盡管是早有準備，也做了充分的準備，但是在戰爭的最開始，中國方面還是遭到了沉重的打擊，尤其是部署在一線的部隊，在炮擊中損失慘重。
蘇軍攻擊最為猛烈的地方，就是塔拉斯防線。這里有五個堅固的炮臺，還有兩個步兵師在此防御，陣地前沿埋了N多地雷。蘇軍為了突破這條防線，集中了整整一千五百門大炮，瞬間把塔拉斯、博德戈爾諾也、阿科爾托別等中國軍隊的駐地炸成了一片火海。在阿克蘇和布拉格衛申卡，蘇軍集中了一千門火炮，猛轟我軍防線。這條防線上有兩個步兵師在防御，是蘇軍南下比什凱克的必經之路。
在塔爾迪庫爾干，蘇軍集中了一千門大炮，猛轟我軍防線。
中蘇兩軍面對面交鋒的第一戰場在空中，部署在前沿各地的雷達站，幾乎在第一時間就抓到了蘇軍戰機的身影。費爾干納、安集延、比什凱克、阿拉木圖等地分布的大小機場一百多個，部署了十五個戰斗機聯隊，五個轟炸機聯隊。接到雷達預警之后，空軍不等上風命令，立刻下達了起飛作戰的命令。
蘇軍的炮火準備還在繼續的時候，空中第一個發現蘇軍戰機的聯隊正是來自高志航的第二十戰斗機聯隊的一百架新式野馬B型戰斗機，不能不說蘇聯空軍的命運從一開始就被注定悲劇了。親自駕駛戰機出擊的高志航，晨色中發現蘇軍戰機群大約一百架戰斗機，一百五十架轟炸機。就跟色狼遭遇了大批美女似的，眼珠子當時就紅了。
對付蘇軍老式雙翼戰機很有經驗的高志航，指揮野馬戰斗機群爬升，然后急速俯沖。第一次俯沖就打掉了蘇軍八十八架飛機，接著就是漫天追殺的過程。不過其他的戰斗機聯隊就沒這么好的運氣了，因為戰略方向的判斷失誤，空軍在中亞也只有一個聯隊的野馬B，還有一個聯隊的野馬A，其他戰機都是老式的鷹三。先進的戰機，主要都放在了遠東，盯著西伯利亞戰場呢。沒想到蘇軍集中兵力先打中亞，這個讓中國在一開始吃了不小的虧。
蘇軍進行了兩個小時的炮火準備，期間蘇軍轟炸機多數沒有收到攔截，這導致多個軍事目標遭到了蘇軍飛機的轟炸。空中激戰在這一天都沒停止，中方一千五百架戰斗機與蘇軍兩千多架蘇軍戰斗機進行了殊死搏斗。從天剛亮就開始在空中不斷的廝殺，一直到天黑才消停。白天的空戰，蘇聯空軍遭到了組建以來最沉重的打擊，一共有一千二百多架飛機被擊落。反觀中國方面，也有六百多架飛機被擊落，其中野馬A/B兩種機型，只損失了不到二十架。
地面戰斗，蘇軍進行的也不是很順利，首先是在浩罕和楊基庫爾干防線，蘇軍在兩個小時的炮火期間，雙方的炮戰就打的不亦樂乎，各自都損失不小。相比而言，兩軍的戰損比例大約為1.5：1比。也就是說，蘇軍方面損失的更大一些，問題是在這條防線上的駐軍，并不是什么主力。而是兩個新編的本地獨立師，火炮還是老式的155和105。蘇軍的122榴彈炮射程遠，中國軍隊的大炮夠不著，但是蘇軍的76口徑火炮就沒那么好的運氣了。要命的是，中國軍隊的四個炮兵團，多數藏在堅固的工事里。122榴彈炮不能直接命中，那就沒有太大的實際意義。(……)