在先遣支队后面，会陆续跟进三个纵队，每个纵队里都会配属一支工程工兵营。他们负责进一步改进路面和对薄弱地段进行加固，同时还要帮助被陷住的运输车辆通过。
沿着急造军路，顶着骤雨，穿过原始森林、沼泽和山岭，红旗第一集团军在进攻的第一天向敌境推进了5～6公里，主力前出至石头河西岸。
关东军负责东部防御的是第一方面军，下辖第三军、第五军以及其他三个师团，司令官为喜多诚一大将。苏军发动进攻的时间、气候状况乃至进攻的渗透方式，都大大出乎喜多等人的意料。第五军司令官清水规矩事后证实：“我们没想到俄国人会进行这种闪电式的进攻，而且没有想到俄国军队（指苏军）会穿越原始森林。”
在突击集团的攻击前方，各筑垒地域掩护着几个最重要的战役方向，要想全部通过间隙地迂回过去是不可能的。位于突击集团左翼的第五集团军充当了夺取筑垒地域的箭头，8月9日凌晨1点，在未做炮火准备的情况下，第五集团军先遣支队即向绥芬河悄悄接近。
支撑点
绥芬河要塞是东北边境最坚固的筑垒地域之一，对中东铁路起着掩护作用。它沿绥芬河南北的主要交通线展开，正面约四十公里，纵深三十至三十五公里。整个要塞总计有五十八个混凝土掩蔽部，二百九十五个混凝土碉堡，一百四十五个土木碉堡，六十九个装甲炮塔，二十九个指挥和观测点，五十五个火炮阵地。
内部结构上，绥芬河要塞由五个抵抗枢纽部组成。每个抵抗枢纽部又包含了三到六个支撑点。支撑点通常都建在高地，上面密布混凝土或土木构筑的反坦克炮、机枪及火炮发射点，并配有暗设的地下入口。各支撑点之间挖有大量的交通壕以便联系。
依照苏军的预计，每个抵抗枢纽应有一个满员师团。理论上，关东军也认为，起码应以一个联队防守一个抵抗枢纽，可是实际上他们并没有这么多兵力可用，整个绥芬河要塞一共只有第一二四师团的两个步兵大队加一个中队。
于是日军只好退而求其次，选择集中兵力固守其中两个最主要的抵抗枢纽：一个大队守北面的观月台，一个大队守东北面的绥芬河。还有一个中队，被安排守南面的鹿鸣台。
在大队防守的抵抗枢纽中，一般以中队守支撑点，以小组、班和小队负责前沿和小火力点。虽然兵力上降了不少档次，但以要塞工事之坚固，仍不难建立起有效的防御。
梅列茨科夫对各个集团军的实力和行动特点都有清晰了解。第五集团军是方面军中唯一一个整建制的东调部队，官兵的战斗素质很高，尤擅长于攻坚。在西线的东普鲁士战役中，该集团军曾接连突破两座由德军把守的重要筑垒地域。可以说，安排他们对绥芬河要塞进行突破，就是要发挥其特长。
第五集团军先遣支队迅速推进至北面的观月台。对突破观月台，各分队一个盯一个，均有相应的任务分配。比如谢尔巴科夫连的任务就是对观月台的一个强固支撑点发起强袭。该支撑点的周围布有铁丝网、地雷场等障碍，附近还设有警戒哨，攻击难度不小。
从8月8日清晨起，连长谢尔巴科夫大尉就开始为晚上的行动做精心准备。他和排长们一起研究地形和通往支撑点的道路，并专门指定了观察员监视日军的动静。
通过观察察明，日军的警戒哨位离营房和一个设防高地很近。谢尔巴科夫决定在暗夜掩护下，尽可能接近日军警戒哨位和主要阵地，然后从三面发起夜袭，以夺取支撑点。
按照他的计划，连里在近似实战的条件下，进行了隐蔽接近攻击目标和迅速发起冲击的预先演练。
出击之前，官兵的军上衣和船形军帽上都缝有一块白布，以此作为最简单的联络信号和识别标志。此外，各排还各自补充规定了本排使用的信号。
下暴雨虽然是个意外，但连里也早就做了备案，那就是规定另外一种信号——每个官兵在听到问“谁”时，均应回答：“彼得罗夫。”
谢尔巴科夫连从8月9日凌晨1点起开始向支撑点运动。当时估计要用两个小时才能到达支撑点，这倒不是因为路远的缘故，而是夜间运动必须极其谨慎小心，一着不慎，就可能令行动失败。
行进时，居前的侦察兵通过指北计导引探路，同时铺设电话线，以引导后面的步兵。后续的步兵呈纵队跟进，彼此靠得很紧，且互相拉着手，以免在黑暗和雨中掉队。
凌晨3点，全连到达支撑点附近。观察人员在白天早已发现了日军在地雷场上留出的通路，工兵来到通路上并迅速剪开了铁丝网。
各排随后无声无息地穿过通路。3点15分，他们包围了支撑点。
谢尔巴科夫连和其他连一样，全连都进行了伪装。每个官兵配备了装有三百发子弹的“波波沙”冲锋枪、六至八枚手榴弹和一把匕首，这样的装备非常适于实施突袭行动。
手握匕首的侦察兵悄悄向最近一所营房外面的日军哨兵摸去。这名哨兵刚刚用日语朝他们喊了一声，就被侦察兵刺倒在地。
房子里的日本兵听到喊声，赶紧向门窗扑去，但从屋外扔进来的手榴弹让他们根本就没有一点反击的机会。第一间营房的战斗在3分钟之内便得以解决。
其他营房和高地堑壕里的日军闻声继续抵抗。一名日军机枪手还隐藏在房屋的角落里，企图在苏军靠近时从侧面开火，苏军发现后向窗子里扔了一颗手榴弹，就把他给报销了。
经过一个半小时的夜战，谢尔巴科夫连终于攻下支撑点，保障了其他分队从清晨起扩张战果。
滨海地区的暴雨从午夜时分一直延续到清晨五六点钟，夜色也因为雷雨而变得更浓。这些都为先遣支队的行动提供了掩护，当苏军发起进攻时，部分日本兵尚在营房里酣睡未醒，还没来得及进入战斗工事就被予以歼灭。在战斗的头一个小时，甚至只有零星的机枪声和手榴弹所发出的爆炸声偶尔会打破沉寂。
缺口
惊醒过来的日军通过暗道和交通壕到达射击阵地，准备对苏军进行阻击，然而此时先遣支队早已插入其侧翼和后方，并完成了对观月台各永备火力点和土木质火力点的封锁。
担任突击任务的先遣营开始大显身手。这些先遣营都配属了护送火炮和自行火炮，两类火炮几乎是在抵近的情况下进行直接瞄准射击。个别时候，自行火炮的车体还被用来挡住日军火力点的射孔。
苏军SU-5自行火炮。自行火炮使用车辆底盘自备动力，无须其他车辆牵引，且有轻装甲保护。图中的SU-5自行火炮搭载了152.4毫米榴弹炮，火力极强。
在主要突击方向上，莫斯卡列夫营战果尤为显著。该营地段上有水洼地，导致自行火炮无法使用，本来这对进攻是不利的，但有“苏联英雄”称号的营长莫斯卡列夫大尉找到了替代办法。
他们大量使用炸药包、火焰喷射器、燃烧瓶、发烟手榴弹乃至汽油箱，火力点和带掩盖的交通壕里的敌人不是被熏出就是被烧死。最后，莫斯卡列夫营成功地攻占了鸟青山（也称630高地）。
鸟青山和大石砬子是观月台的两个主要支撑点（日军称为中核阵地），其中大石砬子更是关键阵地，能控制十至十二公里内的地区。日军在高地的花岗岩峭壁层上构筑了几十个永备火力点，可用火炮进行射击，尤为不利的是，在发现己方遭到攻击后，日军已事先进入了大石砬子的所有火力点。
双方的争夺战打得特别激烈，夜间对此处实施攻击的先遣营一直未能得手。清晨7点，格拉祖诺夫少校指挥一个营重新发起进攻。在经过十分钟炮火的急袭射击后，苏军采用正面和侧翼迂回相结合的办法，一口气攻占了四个永备火力点，这才将大石砬子收入囊中。
8月9日清晨，观月台的主要阵地都已遭到突破，由绥芬河要塞所构成的防线被打开了缺口。日军曾想对缺口进行封闭，但是前去增援的分队均有去无回。
缺口一开，主力就可以闪亮登场了。
身为苏军远东总司令的华西列夫斯基曾主张在战役的初期阶段，只限于使用先遣支队，而不动用方面军主力。按照他的建议，远东第一方面军主力应根据外贝加尔方面军的推进情况，在战役开始五至七天后才实施作战行动。
针对华西列夫斯基的建议，苏军总参谋部做了仔细研究并用各种计算方法做了检验。检验结果表明，不管多么强大的先遣支队，都未必能单独进行五至七天的昼夜战斗。
于是华西列夫斯基的建议遭到了否决。实战中，先遣支队与方面军主力一前一后发起突击，先遣支队负责扫清道路，方面军主力负责拓展胜利。
8月9日上午8点30分，以先遣支队为先导，集团军主力展开进攻。当主力投入作战时，先遣支队不仅已从观月台打开了缺口，而且摧毁了很多地段的日军防御体系。这样一来，主力就没有必要再在突破地段进行全线的火力准备，炮兵为支援步兵和坦克，也只须对个别支撑点和永备工事进行轰击。
10点至12点，先遣营和主力的第一梯队攻占了日军的边境工事，第一梯队的先遣支队开始向敌境纵深推进。
