6月27日上午3时，在海拉尔，日本关东军航空三个旅团共137架日机从机场起飞。
飞机排成了整齐的队形，编队布满海拉尔上空，浩浩荡荡地朝塔木察格布拉格的方向飞去。
当日本飞行机群飞到离塔木察格布拉格150公里的上空时，苏联雷达部队侦测到日机的到来，并把情况通报给第57特别军军事委员曼图洛夫，和空军的指挥员。
收到情况的曼图洛夫，查看了当天的日期，又看了自己手表，发现时间与历史上，日军偷袭塔木斯克的时间大致相吻合。看来是时候实行他的“防卫”计划了。
6时20分，日军机群已经抵达塔木斯克机场上空，开始对机场展开狂轰滥炸。
苏联机场上的60架战斗机，在日机投下第一枚炸弹之前就已经全部出动，并采用了双机进攻队形，对日本飞行机群展开了攻击。
但这60架飞机，并不能挡住全部137架日机组成的飞行机群。十几架九七式俯冲式轰炸机还有几架重型轰炸机在三十多架中岛九七式战斗机的掩护下从上方饶了过去，飞到了机场上空，开始投弹。
日军其余的九七式战斗机，则在机场前方几公里的草原上空，与苏联的战斗机展开了空中激战。
起初，日本飞机在几个王牌飞行员的指挥下，表现出可观的战斗力，几分钟内击落了几架伊-15双翼战斗机。
但苏联空军的表现毫不逊色，装配了六枚火箭的伊-16战斗机还具备了火力上的优势。很快，为首的一名参加过西班牙内战的苏联飞行员盯住了一名领导战斗的日军王牌飞行员，果断地瞄准了他的中岛九七式战斗机。
他果断地，毫不犹疑地按下了发射火箭的按钮，一枚挂在的火箭被点火，从他的n-16战斗机上射了出来。
火箭犹如流星般，突如其来地出现在空中，在空中急速地飞翔，并在短短一眨眼的时间内，飞到了日本王牌飞行员的飞机前。
还没来得及反应，火箭就已经击中了一架由王牌佐级飞行员驾驶的中岛九七式战斗机，“轰！”的一声应然响起。
爆炸产生的力量，把战机各个部分炸了开来，原本完整的仪器、引擎、外壳被瞬间炸成了多不胜数的碎片，飞行员也被炸成了肉酱。
爆炸引发的火光很快就熄灭，热力也被空中的气流所吹散。
飞机碎片，还有飞行员的尸体残片被地球的引力牵住，开始以每秒9.81的加速度往地面奔去。
最终，它们都去了该去的地方，永远地倒在了在宁静的，苦寒的蒙古草原上，任由风吹雨打。原本一架威武的战斗机，最终化成了一块块毫不起眼的金属碎片，在岁月的洗礼下生锈，最终被风沙所掩埋。
飞行王牌被击落的事情大大地打击了日本其他飞行员的士气，其他的苏军飞行员也效仿同志的举动，利用飞机挂载的火箭击落了十多架日机，其中几个还是佐级飞行员，更大地打击了日军的士气。
看着王牌飞行员被击落，其他的日军飞行员很快就失去了耐心。自带武士道精神的他们，开始拼尽最后的力量，朝苏联飞机开火。
本来，武士道的英勇精神对于一个士兵而言是好的，让他们不怕死，不畏惧。但对飞行员来说，这反倒不是什么好东西。
他们以必死的决心，集中火力，疯狂地向苏机开火，飞行员失去了原来的冷静和淡定。在密集机枪的射击下，几架苏联飞机根本无从闪避，连续中弹后，很快就坠毁在草原上。
但过了不久，由于日本人的机枪开火过度，枪管过热，大部分日机都开不了火，短时间内施展不了密集的火力。结果，就被苏联飞行员反戈一击，他们排成了整齐的进攻队形，饶了回去，冷静地瞄准了眼前的日机开火。
“突突突！突突突！”才几分钟的功夫，就有十几架日机被击落。
其余的日机，在机枪冷却后，继续对苏联飞机疯狂地开火，击落了三架苏机，但由于过度的射击，他们的子弹很快就用尽，最后反而失去了战斗力，被苏军追着来打。
由于苏联飞机的速度比日机还要快，而且刚起飞不久的他们，燃油较多，那些把弹药打尽了的日机根本来不及逃脱，很快就被苏联战斗机追上，击杀！
但在另一边厢，十几架九七式俯冲式轰炸机还有几架重型轰炸机在三十多架中岛九七式战斗机的掩护下从上方饶了过去，飞到了机场上空，开始展开了轰炸。
“轰！轰！”苏联机场响起了一阵又一阵的爆炸声，飞机燃油库、弹药库、甚至是指挥部都挨了炸弹。
但幸好，在空袭开始前，曼图洛夫就已经将物资，还有指挥部里的设备转移到新开挖的防空地洞里，只留下一点放不进去的燃油放在地面上挨炸。
顿时，机场被炸得火光熊熊，帐篷在燃烧，跑道上也被炸出了几个窟窿。
地面上预先安装好的防空武器在这个时候就起了关键的作用。密集的防空火力对空中的日机发起了还击，击落了三分之一的空袭日机。
参与轰炸的日机发现地面的防空火力太猛，又收到空中王牌阵亡的消息，很快就撤出了机场，绕过正在于其他日机交战的苏联飞机，往海拉尔方向逃窜而去。
最终，这场空袭行动以日军失败的结果收场。日本人不但没有摧毁苏联的机场设施，自己还损失了47架飞机，几个空中王牌，多个佐级飞行员也在空战中牺牲。
而苏联