防俄戰爭分為東西兩線，首先大規模軍事衝突是由東線開始的。
東線東北軍的防禦最東端為三江口。口外10餘裏即有蘇聯艦隊遊弋。東北軍在此共設防線三道：第一道防線即三江口，東北軍江防艦隊的江平、江安、江泰、利綏、利捷、東乙六艦防守於此，另外還有輪船和拖船改裝的運輸艦兩艘。人員配備：海軍1300人，陸戰隊300人。火力：迫擊炮20門，艦炮、機關槍40餘門（挺）。第二道防線在三江口與同江之間。第三道防線在富錦下20裏之土斯克。第三道防線除水路由各艦扼要防守外，陸路方麵也有陸軍嚴密防守。另有海軍陸戰隊連貫江麵防務。
東線中東路綏芬河國境線，山林險要，由趙芷香第二十一旅防守，丁超第十八旅駐馬橋河。但是東線蘇軍的主攻方向卻不在鐵路線上，而是溯鬆花江西上，直取戰略要地哈爾濱。丁超曾經頂住了蘇軍的數次進攻，但是最後遭到了蘇軍的迂回，傷亡過萬，丟失了密山。
10月12日，爆發了著名的中蘇海軍三江口富錦之戰，亦稱同江之役。早5時，蘇軍出動飛機25架、軍艦10艘、機關炮車40餘輛，後又增派騎兵約800餘名、步兵3000餘，在遠東特別集團軍參謀長拉平率領下，向同江中國軍隊進攻。至午後3時，同江縣城失守。此戰役中國海軍江防軍全軍覆沒。
詳細經過是12日晨在同江的蘇聯海軍阿穆爾河區艦隊（也有資料稱是蘇軍遠東艦隊，但從蘇方資料來看應為阿穆爾河區艦隊）由斯加斯克率領以旗艦‘雪爾諾夫‘號為首的艦艇共9艘（軍艦5艘，其中3艘噸位在950噸以上，另有4艘武裝輪船，計有152毫米大炮4門，120毫米大炮18門，並有飛機十餘架支援），飛機25架；東北江防艦隊則由‘江亨‘艦長尹祚幹代理指揮‘利捷‘（旗艦），‘利綏‘，‘江平‘，‘江安‘，‘江泰‘等六艘淺水炮艦應戰，另有“東乙”號武裝駁船。（除“江亨”為550噸，“利濟”為360噸，其餘均在200噸以下，全艦隊隻有120毫米炮5門。）
東北海軍由於沈鴻烈的先見之明，事先藏了一艘拖駁船‘東乙‘號在沼澤中，在船上放置兩尊120毫米大炮並先詳加測準距離。10月12日清晨五點半戰事一開啟‘東乙‘即發炮攻擊停泊不動的蘇軍旗艦，蘇軍未料到中方有此一招，當即被擊中指揮艦橋，據中方稱在炮擊中蘇軍司令、參謀長、旗艦艦長等多人當場陣亡，但未得到蘇方資料證實，不久‘雪爾諾夫‘號即沉；蘇軍的另外三艘亦被‘東乙‘擊成重傷。
但到了九點蘇軍的飛機加入戰場，戰局馬上改觀，江平、江安、江太、利捷、東乙等5艦被擊沉，利綏艦受重傷逃回富錦。其後蘇軍飛機和艦艇集中火力掩護步兵400多人在三江口地區登陸，並對東北軍陣地發起衝擊，駐守此地的東北海軍陸戰隊第一大隊和陸軍一個營協同抵抗，擊退了蘇軍首次進攻。蘇軍調集援兵近3000人，迂回到下遊10餘裏處，襲擊守軍側翼，經過白刃戰後，守軍大部戰死，陣地被蘇軍占領。是役東北江防艦隊傷亡300餘人，艦艇幾乎全部損失，‘江泰‘艦長莫耀明亦陣亡。張××、路××兩團以下軍官17人被打死，士兵傷亡500多人（根據東北軍事後公布的數字，總傷亡人數為700餘人）。而根據中方公布的數字蘇方飛機被擊落2架（也有資料稱是1架），軍艦被擊沉3艘，傷數艘，人員傷亡700餘名（這是最感到懷疑的數字，因為在全麵主動的情況傷亡居然同中方相當，但由於沒有蘇軍公布的資料，暫時以此為準，另有中方資料稱蘇聯海軍傷亡70餘人，較為可信）。下午2時，蘇軍進占同江城，次日退出。19日蘇軍撤走。三江口之戰規模不大，但是中蘇之間唯一一次海軍交戰，兵種齊全，有艦艇、飛機、陸戰隊，形成陸戰空立體作戰。
13日下午3時，蘇聯騎兵200餘，攜炮6尊，乘船越境，向臚臏縣庫克多博卡倫進攻。卡官因兵力單薄不戰而退。
10月15日，蘇駐哈爾濱領事館被捕之蘇聯人員被東省特別區法院判刑，19日東省特區當局以“有接濟共黨嫌疑”，對蘇聯遠東銀行實行監管，由市政局，總商會和銀行公會組成保管遠東銀行財產委員會，21日南京外交部電令駐德國公使蔣作賓中止與蘇聯談判，這一係列事件對於蘇軍的全麵進攻起了火上燒油的作用。
蘇軍占領同江縣城後即自動退出，軍艦也退往三江口外。10月14日，東北軍收複同江並將同江至富錦的江麵水道以沉船封鎖。駐在富錦市街的李杜旅羅憲章團，進入城外龍眼山、倭虎力山戰壕，修築工事。
30日晨8時，蘇軍飛機十餘架飛入富錦市街上空，圍繞江亨軍艦、運輸船以及城內的軍事目標猛烈投彈。東北軍用艦上火炮和機槍頑強還擊，蘇軍飛機不敢低飛。當時李杜和海軍陸戰隊隊長尹祖蔭正在運輸艦上開會，險些被擊中。