突然，机场上几个苏联哨兵打着旋倒在地上，随即五、六十条黑影奔向苏军营房。在塔台值班的一名军官正好看到冲向军营的黑影，于是站起身想到窗前看个明白。就在这时，塔台的大门轰然倒下，几名身穿黑衣的人冲了进来，端起手中的武器，将几名苏军逼到墙角。

陕西特勤大队提前伞降在机场附近的二个小队士兵，在彻底控制了机场的约一个排苏联守军后，一队开始在机场布防。一队切断经过此地的哈密与外界联系的电话线，隐蔽接近苏军机械化团，将苏军在三个小山包上设立的警戒部队全部控制。由于事先对苏军机械化团的无线电联系频道进行了探查，特勤队员在小山包上架起三台大功率无线电干扰器。这样，一旦战斗开始，可以切断苏军机械化团与外界所有的无线电联系，始终保持战役的突然性。

9月11日上午8:15，在刚刚升起的太阳照耀下，苏军守卫哈密的机械化团驻地附近响起“隆隆”的机动车运行的声音。对坦克并不陌生的乌申科少将立刻意识到有坦克逼近，随即命令部队拿起武器，全体进入战斗准备。

由于盛世才此时已经投靠蒋介石，开始驱赶苏军，此时的苏军驻哈密的红八团步兵和骑兵部队已经撤离哈密开始返回国内，在哈密的部队基本上只剩下少量的步兵、炮兵和一个t-26坦克营。

当第二战区的36辆在当时算是体型巨大的t34和40辆轻型坦克包围了整个营地时，乌申科少将知道部队的末日到来了。

此时对外的电话线路不通，电台中又充斥了大量的尖啸，根本无法进行发送和接收。但俄罗斯人的倔强使得乌申科少将命令：一旦战斗打响，全团必须战斗到最后一个人。

包围营地的坦克在列好队形后，并没有对苏军营房发起冲击。乌申科少将也下令苏军士兵暂时不做反击。

过了一会，对方阵营中有人用俄语在高音喇叭中喊到，马上派军使前往苏军营地，希望苏军不要发生误会。

在得到苏军同意的答复后，一辆小型军用汽车驶进营区内，乌申科少将接待了军使。通过交谈，乌申科少将这才知道对方是中国政府第二战区进入新疆的部队，只要苏军对第二战区攻击盛世才的行动不构成威胁，第二战区部队绝对不会攻击苏军。听完军使传达的情况后，乌申科少将立刻松了一口气。

之前乌申科少将已经接到由于盛世才背信弃义，驱赶苏军的情况，部队正在遵照命令开始撤回国内。对于盛世才的卑劣行径，乌申科少将也深恶痛绝，现在有人来教训这个家伙，乌申科少将高兴还来不及。

于是双方很快达成协议：苏军红八团所有部队收缩回归营房内。当第二战区对迪化机场的机降行动开始后，在第二战区的监管下，乌申科少将可以使用电台同苏联国内联系。

第二战区独立机械化军在解决哈密苏军红八团的问题后，除预定留下的部队外，其余部队马不停蹄的向迪化（今乌鲁木齐）赶去。

当乌申科少将听说要利用哈密机场对迪化机场发起的机降行动进行空中掩护时，主动给军使和随后赶到的三名身着怪异服装手拿怪异武器的人，详细介绍了迪化机场的内部情况。

随着哈密机场的控制，苏军红八团的保持中立，第二战区空军第一师所有战机和直升机一、二大队的直升机，立即由瓜州机场转场至哈密机场。哈密机场的苏军留守地勤人员听说是去打盛世才，全都自告奋勇的行动起来，协助第二战区空军为战机加注起苏军机场储藏的航空燃油。

9月12日7:10，在迪化的太阳还没有升起来的时候，由瓜州机场起飞50架运输机越过哈密上空，向着迪化飞去。在哈密机场的战斗机也在二十分钟后开始起飞，赶上运输机进行空中掩护和之后的空中打击。

由于盛世才在新疆只知道耍权术搞钻营，对现代军事技术的发展毫无了解，迪化机场不过是他装点门面和向苏联索要物质的摆设，对机场的防守一点也不在意。一个偌大的机场只有一个不满员的连对把守。

当第二战区的机降部队在机场成功降落，分头冲进各个营房和塔台进行缴械的时候，整个机场守备部队还没有反应过来，迪化机场没有费一枪一弹即被顺利占领。

占领迪化机场后，第二战区特战团一营马上以机场跑道和塔台为中心，建立起防御圈，控制机场上三十多架苏式飞机和五十多名飞行员。

陕西特勤大队二中队立刻对机场上的十八辆军车进行改造，在装上大口径机枪后，立刻驾车前往盛世才在迪化的新疆督办公署。

9月12日8:20，新疆督办公署门前的二个哨兵站立在门前，借着东方刚刚冒头的太阳光，巡视着整个大街。从街头尽快速的开来十多辆汽车，车上站立着军人还架设了机枪。当汽车开到大门前停下的时候，还没有完全反应过来的哨兵就在车上装有消音器的手枪射击下死去。

突袭新疆督办公署抓捕盛世才的陕西特勤中队士兵，下车打开大门后，所有的汽车立刻冲向大楼各个方位。到达大楼前汽车停下，车上的重机枪把枪口对准了大楼，下车的士兵随即按各自的任务，分散冲进大楼和一帮的盛世才住所。公署内早起的人员一开对方势头不对，急忙开枪抵抗，一时间整个新疆督办公署响起激烈的枪声。

守卫公署的卫队刚冲出营房，迎头遇上重机枪射来的弹雨，许多人还没有来得及开枪就被拦腰打成两节，没有吭一声的倒在地上。剩下的人一看势头不对，急忙缩回营房里。陕西特勤部队的士兵拿出六零火箭筒，对着营房一通射击，整个卫队营区立刻冒起大火。大多数从没有见过这种架势的卫队士兵们，急忙从后窗逃出奔向围墙，翻墙逃命去了。

抓捕盛世才的两辆汽车开到盛世才的住处后，车上的士兵首先将门前的哨兵消灭。随即一队进攻侍卫队营房，一队进入盛世才的住处。

此时的盛世才正在穿着衣服，听门外响起枪声，急忙伸手抓起手枪。

突然，卧室的门被踹开，几名士兵冲了进来。盛世才抬手进行射击，子弹全部打在最前面那名士兵的胸膛上。

那名士兵向后一个踉跄，随后和其他几名士兵一块端起枪对准了盛世才。盛世才看到身中数枪的士兵（陕西新产品防弹衣）居然没有事，连鲜血都没有冒出来。在对方枪口的威逼下，立刻绝望了举起了双手。

两名士兵上来将盛世才反拷双手看押起来，掏出盛世才的照片对照看了一下，随即带着盛世才出门上了汽车。已经消灭了盛世才侍卫对的另一队士兵见状，也迅速上车，两辆汽车立刻急速撤出新疆督办公署，往迪化机场驶去。见抓捕盛世才行动已经完成，突击新疆督办公署大楼的其他特勤部队，迅速带上负伤的队友，纷纷撤出督办公署，乘车返回机场。

听到已经抓获盛世才的电报后，刘潇立即命令利用飞机在新疆各主要城市上空抛撒传单，传单中列述了盛世才在新疆的种种劣迹和利用、残害东北抗日义勇军余部的事情，希望大家协助国民政府的军队，彻底铲除盛世才在新疆的余孽。

由于盛世才在新疆的部队基本上是在东北抗日义勇军余部基层上建立起来的，抛撒的传单一经传播，许多部队立刻停止了抵抗，纷纷加入到第二战区的队伍中来。

随着22军第一旅在迪化机场的空运完成，新疆大多数部队的反正，第一旅完全控制了整个迪化。新疆战役进展异常顺利。

苏联政府见事已至此，只好将驻扎在新疆的所有部队和除外交人员以外的其他人员，全部撤回苏联国内。

至此，刘潇进占新疆，夺回主权的新疆战役圆满完成。