在朱代珍帶隊沿江而下，一路攻城掠地並佔據光海城的同時，吳子玉正帶領着麾下兩個步兵師和一個炮兵師，在三個獨立旅的掩護下，沿着蘭伊鐵路向西域和北疆方面同時發動進攻。
就在大蜀軍政府成立後的第三天，早已陳兵西寧的吳子玉就開始了他的作戰行動。因爲北疆地區地域廣大，更兼靠近羅剎國，是非常危險的邊境地區，所以吳子玉親自帶領蜀軍兩個步兵師和炮兵師一個團的兵力，依靠蘭伊鐵路的便捷運輸條件，迅速向着迪化挺進。
在江夏起義之前，趙守宏早已在這些區域進行了大量的準備工作，不但是張捷先等人利用哥老會的關係滲透到北疆、西域和高原各省。馬福祥也利用伊族人的身份，在各省伊民中拉了不少關係。
當年趙守宏派劉湘帶隊到北疆抗震救災，不少戰士甚至因爲不眠不休的搶救傷員、挖掘廢墟而犧牲，這些事蹟始終在北疆廣爲流傳。這些事蹟爲蜀軍打好了深厚的羣衆基礎，間接幫了吳子玉的大忙。這次中川大軍一到，聽說是當年抗震救災的軍隊，各地民衆無不夾道歡迎。
藉着火車運輸的迅速，在北疆巡撫袁大化反應過來之前，大軍已經兵臨迪化城下。袁大化驚慌失措之下，連忙招王佩蘭商議對策。王佩蘭是陸軍三十五混成協的協統，他的手下掌控着迪化的防務，對於中川大軍壓境，他也感到十分棘手。
江夏剛剛起義不久，朝廷的注意力都在漢夏方向，這個時候中川突然出兵北疆，這讓他們多少有些反應不過來。想要向清廷請示吧，從北疆到西域沿途的電報線路早就被蜀軍割斷了，根本無法進行聯繫。想要抵抗吧，卻沒有足夠的實力，兩人因此遲遲拿不定注意。
袁大化和王佩蘭猶豫不決，吳子玉卻不會猶豫。抵達迪化城外，大軍迅速下車展開了隊形，炮兵師師長徐孝剛親自校炮，將川西兵工廠生產的十二門一百零五毫米榴彈炮擺在了迪化城下。
蜀軍當即給城內送去了最後通牒，要求他們立刻投降，否則蜀軍將會發起全面進攻。袁大化是個對朝廷十分效忠的人，聽說蜀軍來攻他第一個想到的就是死節。因此袁大化命令王佩蘭調動人手，在城牆周圍嚴密佈防，打算抵抗到底。
勸降的使者被駁回，徐孝剛也就沒有了顧忌。雖然這次來北疆，他的炮兵師只來了一個炮團，但這個炮團可是整個炮兵師裡唯一的重炮團，他的威力足以讓任何敵人發抖。
在勸降失敗以後，徐孝剛立刻命令炮兵向着城中開炮。爲了避免傷及百姓，火炮的攻擊範圍被嚴格限制在城牆附近，那裡有着第三十五混成協的不少防守官兵。
袁大化和王佩蘭正在巡撫衙門裡商量對策，忽然聽到城外的陣陣悶雷聲，他們還以爲這是北疆常見的旱地雷所以並未在意，但很快他們就發覺不對了。雷聲過後，天空中突然傳來密集的尖嘯聲，隨後無數一百零五毫米口徑炮彈從天而降，準確的落在了城牆一線。
袁大化只感覺腳下大地突然晃動了起來，他一個沒坐穩險些跌倒在地。巨大的爆炸聲在城牆內外接連響起，爆炸激起的氣浪將周圍百米之內的屋頂全都杴飛了。三十五混成協的官兵哪裡見過這樣的陣勢，他們頓時驚慌失措，有的開始四處找掩體躲避，大多數則乾脆趴在地上。
十分鐘之後，這樣的連續炮擊才漸漸停止，倖存的官兵們慢慢走出隱蔽所，想要查看一下情況。可他們卻發現，那些趴在地上的士兵一個也沒起來。一個叫穆嘎的年輕人走到好朋友面前想要逗逗他：“喂哈依，快起來吧。人家的大炮早就停了，你難道被震聾了聽不見不成。”他笑着故意踢了同伴一腳，可是對方卻依然沒有動靜。
穆嘎蹲下身子仔細查看同伴，他感覺同伴的身上沒有傷痕，除了落下不少土之外根本沒有外傷。他以爲同伴在和他開玩笑，就笑着推了同伴一把，結果這一下把對方翻了過來。趴在地上的哈依被翻過來，穆嘎才吃驚的發現，自己的好朋友七竅流血，早已經死透了。
他發瘋了般的將所有趴在地上的戰友都翻了過來，發現每一個都是同樣的死狀。活着的三十五混成協官兵們徹底瘋狂了，他們不知道這些戰友都中了什麼魔法，爲什麼全身沒有任何傷痕，卻已經七竅流血而死。
其實這些人並不知道，在大口徑炮彈的連續攻擊下，人是不能趴在地上的。大地對震盪波的傳導速度很快，損耗也很小。如果人將脆弱的腹部貼着地面，那麼炮彈爆炸所產生的強烈震波會傳導過來，將這個人的內臟全部震碎，這也是爲什麼那些死者全都七竅流血的原因。
沒有這方面知識的混成協士兵，還不知道自己是如何僥倖躲過一劫的，信奉伊斯蘭教的他們，最終將這詭異的現象歸究爲上天的懲罰。混成協因此士氣大跌，不少士兵紛紛逃走，留下的也是人心惶惶。整個迪化城在蜀軍一輪炮擊之後，實際上已經失去了戰鬥力。
受到一次炮擊之後，王佩蘭立刻登城，他想要帶兵堅守陣地，等待着對方可能的步兵進攻。可是等到王佩蘭到了城牆，他才發現滿地都是士兵的死屍，而站着的士兵早已所剩無幾。
看着城外列隊的蜀軍，王佩蘭先失了膽氣，他對着官兵胡亂應付兩句，立刻轉身逃走。王佩蘭還算夠朋友，他在逃走之前經過巡撫衙門，將袁大化也帶上了。兩人匆忙的打開迪化西門，沿着鐵路線向伊犁的方向逃去，那裡還有北疆的另外一支武裝力量伊犁混成協。
沒想到一頓炮擊就解決了問題，蜀軍當即進城安民，隨後大軍以迪化爲中心，迅速向周圍擴張，控制佔領附近地區。聽說是當年抗震救災的軍隊又回來了，各族百姓紛紛倒戈，不少當地士兵也選擇了投降，這讓接收北疆的工作變得異常順利。
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