仁和四年二月初十，清军连续三日狂轰俄军工事，将其各种地面工事尽皆摧毁殆尽，一个师的清军趁势在炮火的掩护下，发动了强攻，俄军虽居劣势地位，却不肯拱手将此战略要地让出，不断地往三八七高地上填进兵力，一日之内，高地数次易手，不仅如此，俄军还从三九六高地方向发动了数次大反攻，尽管被清军击退，可也有效地牵制住了清军的兵力，双方血战竟日，三八七高地依旧还在俄军的手中，只不过俄军的战损明显要高出清军不少——清军伤亡三千五百余，而俄军足损失了八千余人。
连续攻击两高地皆未能得手，清军的攻势不得不稍有放缓，尽管小规模的炮击以及进攻始终不曾停止，可再无似二月初十那等高强度的攻击，双方的战线似乎有着就此稳定下来之趋势，俄军趁机调整兵力部署，并从后方再次调来了大量军火，准备发动反攻，以求将清军赶回去。
仁和四年二月十六日，得到了增补的俄军悍然发动了反击，一次性便投入了十二万兵力，试图一举突破清军之防线，可惜遭遇了清军早早设下的地雷阵之暗算，再被清军一通子火炮狂轰之下，开战仅仅不到两个时辰，俄军便已是不支地惨败而回，清军趁势再次发起了对三九六以及三八七高地的强攻，一次性投入四个师的兵力，轮番上阵攻击，昼夜不停，退无可退的俄军拼死防守，依仗着兵力上的绝对优势，苦苦地支撑着防线不失。
仁和四年二月十七日凌晨，就在俄军主力全都被两高地的激战所吸引之际，从葱岭方向出击的李敏行所部边防军两万三千兵力绕过了狭长的巴尔喀什湖，突然出现在了俄军的左翼，压根儿不等俄军调整部署，李敏行所部已是发动了决死的冲锋，以一万骑兵全力向心突击，步军在后横扫，打了俄军一个措手不及，与此同时，正面作战的清军主力也再次发动了强攻，一举拿下三八七高地，打通了出击阿克斗卡的道路，大清骑军集团指挥官和荣中将趁势率骑军主力急速出击，与李敏行所部相互呼应，彻底冲垮了俄军的防御体系，战至末时，俄军大败，伊万·伊万若维奇·伊万诺夫大公率残部八万余向西疯狂逃窜，清军衔尾急追不舍，接连歼灭了俄军断后的后卫部队。
仁和四年三月十日，俄军残部侥幸逃回了伏尔加河流域，至此，出征的四十余万俄军只有四万不到得以侥幸回国，余者不是战死便是被清军俘虏，一场中俄间的大规模会战以清军的完胜告了终了。
仁和四年三月十四日，清军追击部队在土尔扈特汗国留下了一万余兵力驻防，其余各部开始北上，与从中西伯利亚高原出击的第三集团军汇合，以绝对优势兵力出击乌法堡，俄守将列夫·托尔斯基上将见清军势大难挡，不敢固城坚守，下令全军撤过乌拉尔山脉，临行前一把火将乌法堡烧成了平地，清军并未再往前追击，而是在乌法堡停驻了下来，驱策俄军战俘十数万，重建了乌法堡，将之营造成大清的边防重地。
仁和四年四月初九，无力再战的俄罗斯帝国唯恐清军乘胜杀入其欧洲部分，不得不赶紧派出议和使节团，仁和帝命令岳钟琪为首席谈判代表，与俄方展开谈判，经激烈之争辩，双方于五月初一达成协议，以俄罗斯帝国割让整个西伯利亚并赔偿清军白银一千万两为代价，达成和平共识，史称“中俄乌法堡条约”，至此，大清西北之战事完满结束……
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