6月27日上午3時，在海拉爾，日本關東軍航空三個旅團共137架日機從機場起飛。
飛機排成了整齊的隊形，編隊佈滿海拉爾上空，浩浩蕩蕩地朝塔木察格布拉格的方向飛去。
當日本飛行機羣飛到離塔木察格布拉格150公里的上空時，蘇聯雷達部隊偵測到日機的到來，並把情況通報給第57特別軍軍事委員曼圖洛夫，和空軍的指揮員。
收到情況的曼圖洛夫，查看了當天的日期，又看了自己手錶，發現時間與歷史上，日軍偷襲塔木斯克的時間大致相吻合。看來是時候實行他的“防衛”計劃了。
6時20分，日軍機羣已經抵達塔木斯克機場上空，開始對機場展開狂轟濫炸。
蘇聯機場上的60架戰鬥機，在日機投下第一枚炸彈之前就已經全部出動，並採用了雙機進攻隊形，對日本飛行機羣展開了攻擊。
但這60架飛機，並不能擋住全部137架日機組成的飛行機羣。十幾架九七式俯衝式轟炸機還有幾架重型轟炸機在三十多架中島九七式戰鬥機的掩護下從上方饒了過去，飛到了機場上空，開始投彈。
日軍其餘的九七式戰鬥機，則在機場前方几公里的草原上空，與蘇聯的戰鬥機展開了空中激戰。
起初，日本飛機在幾個王牌飛行員的指揮下，表現出可觀的戰鬥力，幾分鐘內擊落了幾架伊-15雙翼戰鬥機。
但蘇聯空軍的表現毫不遜色，裝配了六枚火箭的伊-16戰鬥機還具備了火力上的優勢。很快，爲首的一名參加過西班牙內戰的蘇聯飛行員盯住了一名領導戰鬥的日軍王牌飛行員，果斷地瞄準了他的中島九七式戰鬥機。
他果斷地，毫不猶疑地按下了發射火箭的按鈕，一枚掛在的火箭被點火，從他的и-16戰鬥機上射了出來。
火箭猶如流星般，突如其來地出現在空中，在空中急速地飛翔，並在短短一眨眼的時間內，飛到了日本王牌飛行員的飛機前。
還沒來得及反應，火箭就已經擊中了一架由王牌佐級飛行員駕駛的中島九七式戰鬥機，“轟！”的一聲應然響起。
爆炸產生的力量，把戰機各個部分炸了開來，原本完整的儀器、引擎、外殼被瞬間炸成了多不勝數的碎片，飛行員也被炸成了肉醬。
爆炸引發的火光很快就熄滅，熱力也被空中的氣流所吹散。
飛機碎片，還有飛行員的屍體殘片被地球的引力牽住，開始以每秒9.81的加速度往地面奔去。
最終，它們都去了該去的地方，永遠地倒在了在寧靜的，苦寒的蒙古草原上，任由風吹雨打。原本一架威武的戰鬥機，最終化成了一塊塊毫不起眼的金屬碎片，在歲月的洗禮下生鏽，最終被風沙所掩埋。
飛行王牌被擊落的事情大大地打擊了日本其他飛行員的士氣，其他的蘇軍飛行員也效仿同志的舉動，利用飛機掛載的火箭擊落了十多架日機，其中幾個還是佐級飛行員，更大地打擊了日軍的士氣。
看着王牌飛行員被擊落，其他的日軍飛行員很快就失去了耐心。自帶武士道精神的他們，開始拼盡最後的力量，朝蘇聯飛機開火。
本來，武士道的英勇精神對於一個士兵而言是好的，讓他們不怕死，不畏懼。但對飛行員來說，這反倒不是什麼好東西。
他們以必死的決心，集中火力，瘋狂地向蘇機開火，飛行員失去了原來的冷靜和淡定。在密集機槍的射擊下，幾架蘇聯飛機根本無從閃避，連續中彈後，很快就墜毀在草原上。
但過了不久，由於日本人的機槍開火過度，槍管過熱，大部分日機都開不了火，短時間內施展不了密集的火力。結果，就被蘇聯飛行員反戈一擊，他們排成了整齊的進攻隊形，饒了回去，冷靜地瞄準了眼前的日機開火。
“突突突！突突突！”才幾分鐘的功夫，就有十幾架日機被擊落。
其餘的日機，在機槍冷卻後，繼續對蘇聯飛機瘋狂地開火，擊落了三架蘇機，但由於過度的射擊，他們的子彈很快就用盡，最後反而失去了戰鬥力，被蘇軍追着來打。
由於蘇聯飛機的速度比日機還要快，而且剛起飛不久的他們，燃油較多，那些把彈藥打盡了的日機根本來不及逃脫，很快就被蘇聯戰鬥機追上，擊殺！
但在另一邊廂，十幾架九七式俯衝式轟炸機還有幾架重型轟炸機在三十多架中島九七式戰鬥機的掩護下從上方饒了過去，飛到了機場上空，開始展開了轟炸。
“轟！轟！”蘇聯機場響起了一陣又一陣的爆炸聲，飛機燃油庫、彈藥庫、甚至是指揮部都捱了炸彈。
但幸好，在空襲開始前，曼圖洛夫就已經將物資，還有指揮部裡的設備轉移到新開挖的防空地洞裡，只留下一點放不進去的燃油放在地面上挨炸。
頓時，機場被炸得火光熊熊，帳篷在燃燒，跑道上也被炸出了幾個窟窿。
地面上預先安裝好的防空武器在這個時候就起了關鍵的作用。密集的防空火力對空中的日機發起了還擊，擊落了三分之一的空襲日機。
參與轟炸的日機發現地面的防空火力太猛，又收到空中王牌陣亡的消息，很快就撤出了機場，繞過正在於其他日機交戰的蘇聯飛機，往海拉爾方向逃竄而去。
最終，這場空襲行動以日軍失敗的結果收場。日本人不但沒有摧毀蘇聯的機場設施，自己還損失了47架飛機，幾個空中王牌，多個佐級飛行員也在空戰中犧牲。
而蘇聯方面，除了損失了35架飛機以外，就損失了一點彈藥，還有幾十桶來不及轉移的燃油。
在戰鬥過後，塔木斯克機場很快就恢復了運作，制空權仍然牢牢地掌握在蘇軍手上。
剩下的日機，都狼狽地撤出了戰場，往海拉爾機場逃去，並向嵯峨徹二中將彙報了“蘇軍有所準備，空襲失敗”的情況。
在收到空襲失敗的消息時，嵯峨徹二感覺自己的人生快要沒戲了。前幾天才被辻政信罵完，向他承諾幾天後的空襲必定成功，但過了幾天，空襲又以失敗收場，大大地打擊了他的心情。
他覺得自己無顏面對辻政信，無顏面對植田謙吉，更無顏面對至高的天皇陛下，最終在天皇指揮部裡，高掛的天皇像前剖腹自盡。
然而，在空襲失敗，空軍指揮官剖腹自盡後，日軍的噩夢纔剛剛開始。
在日軍撤走後不久，坐在指揮部裡，喝着咖啡的曼圖洛夫接到了從軍區打來的電話。
他喝了一口咖啡，接起電話，說：“彼得羅夫同志，一切都準備好了嗎？”
“準備好了，所有飛機都按計劃出動，現在已經抵達了指定的位置，準備攻擊。”