基洛夫的战斗，从克拉斯诺耶即展开，双方在这个基洛夫南方二十余公里的小镇，进行了激烈的攻防。随着苏军有序撤退，至七月二十二日，基洛夫城被叶戈罗夫统率的远东军三面包围，整个战线也移到距离城郊十公里的地方。就是这一天，远东军空军向基洛夫城投放了三千余枚炸弹，导致上千苏军士兵阵亡。
基洛夫城弹痕累累，一片火海，大量居民被迁移，但也有许多青壮年留下来支援苏军作战。就总体而言，远东军在火炮、坦克和飞机上拥有绝对优势，而苏军唯一能够依仗的，就是对城防工事的熟悉。
七月二十三日，在航空兵火力准备和炮火准备后，远东军对基洛夫城发起了第一波强攻，由三个步兵师和两个坦克师组成的战略集团，担任正南方的主攻任务。至中午时分，远东军将战线推进到了基洛夫南部郊区，大规模的巷战就此爆发。
与此同时，另一路由两个摩步师和坦克师组成的远东军突击兵团，从西向东打，占领了基洛夫西火车站，威逼基洛夫市区。
苏军南线指挥部原本设在市区中心偏南的位置，在二十三日这一天，由于全城都处于远东军的猛烈的炮火打击下，掩蔽部有几处被炸坏，指挥部也有十余名人员伤亡，并且，远东军的炮火常常打断有线电话联系，尽管通讯人员尽了最大努力，但指挥部与各部队之间的联系依然不可避免地中断。
担任南线总指挥的秋列涅夫不得已之下，把指挥部转移到了契普查河西岸的前线坑道里，由他指挥的两个军的军指挥所及负责周边防务的四个师的师指挥所，都在千米之内，有什么紧急命令派出通讯兵就可以送达。
当天夜里，接到朱可夫用无线电发送的反击命令后，秋列涅夫组织部队出击，在个别地段取得一定进展。但第二天天亮后，远东军投入大量空中力量对付地面冲击的苏军，将其压在地上抬不起头来。
中午一点，远东军出动大量坦克和步兵，对苏军的战斗队形实施冲击，双方形成拉锯战，各有胜负。
七月二十五日，对西伯利亚战局忧心忡忡的叶戈罗夫，又向基洛夫城又投入了五个步兵师、三百辆坦克和七百余架飞机，从城市西北、西、西南和南部四个方向发起攻击，并集中一千一百门大炮，集中轰炸基洛夫城的中部和南部地区，准备割裂苏军的防御，分段一一吃掉。
战斗在整个基洛夫城展开，当天下午，从西向东打的远东军两个师并一个坦克师，由横贯城市的铁路线，一路进行突击，奇迹般地打到了契普查河边，首次切断了南线作战集群与市中心其他苏军部队的联系。
秋列涅夫迅速组织部队进行反击，但在远东军优势炮火面前，显得有些力不从心。远东军占据河岸旁的几栋大楼后，开始用轻重机枪扫射契普查河河面和河岸，极力阻挠苏军增援部队通过河流抵达西岸。但是，苏军在契普查河右岸升起了重重烟雾，把河岸和河面遮盖得严严实实的，一艘艘快艇和渡船，在高炮的掩护下，继续在河上行驶。
远东军一线部队主官此时还不知道，他们距离苏军南线指挥部其实只有不到五百米的距离，若是指挥员足够聪明的话，随时可以抽调兵力，迅速攻陷南线集群的指挥中枢，各个击破，最不济也能拿下契普查河的南边渡口，真正切断包围圈内苏军与其主力的联系。可惜，远东军前线指挥官没有这个觉悟，进攻得手后反而有些无所适从，只是简单地巩固了防御阵地，力图稳住战线。
在这种情况下，朱可夫命令北线部队抽调两个师，配合南线部队发起反击，秋列涅夫也动用了手里仅有的一个t35重型坦克团出击，同时将手里作为预备队的一个师派了出去，南北夹击，进行强突。
t35全重五十吨，乘员11人，主要武器为机枪一挺，最大装甲厚度50，对于普通的反坦克武器具有顽强的抵抗力。苏军在几乎刀枪不入的t35坦克掩护下发起疯狂进攻，远东军立足未稳的战线迅即崩溃，不得不向西后退了四公里。
叶戈罗夫迅速从苏军的异动中察觉其作战意图，再次向中线增兵，并且动用88毫米高炮对付苏军的t35坦克。
随着一辆辆笨拙的t35爆炸燃烧，苏军迅速撤退，随后远东军再次杀到了契普查河的西岸，第二次切断包围圈内苏军两个集团军与其主力间的联系。
不过，虽然部队被分割包围，但苏军表现得却很顽强，他们充分利用自己对城市和街道的熟悉，对远东军进行无情的打击。此后几日，争夺城市的战斗没日没夜地进行，市内大街和广场都沦为了交火的主战场。
苏军坚守每一栋楼房，带给远东军巨大的伤亡。
基洛夫城地理位置太重要了，如果不拿下，根本无法向西进攻，因此叶戈罗夫只能持续不断地增派部队，集结大量坦克、步兵和飞机，从地面到空中发起全方位进攻。
在市内大街作战的基洛夫守军得到了契普查河右岸苏军炮兵的支持，右岸集结有苏军十二个炮兵团和六个迫击炮团，同时还拥有国土防空军共八个团的高射炮部队。苏军的炮兵，数次击溃远东军的战略预备队，并把炮火延伸到远东军进攻的最危险方向。
与此同时，从伏尔加河调来的河防舰队，用自己强大的炮火，给予河左岸作战的部队以强大的火力支持，对冲向基洛夫城的远东军进行连续炮击。
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