迟春先用一次坚决果敢的反击击溃了当面之敌，将自己被敌所围的一个骑兵团救了出来，然后遵循兵贵神速的古训，不顾人马疲劳，更不顾西面尚存的敌人，迅速集中了两个骑兵团，连夜北上，夹击攻击哈特库勒的俄军。
唐努乌梁远征军代理司令官迟春先在接任重任后、这一切做的都极为完美。放弃对当面已处败象的俄军两个骑兵师（第3师已经溃散，其师长巴达诺夫少将在夜战中负伤不治）的继续打击而掉头合击另外一股俄军是正确的选择。其行动的方向和计划建立在哈特库勒混成旅的那部电台上。自昨日起，与总部的联络一直未建立，但哈特库勒与自己的联系却畅通着，俄军的兵力既已知晓，迟春先的信心就有了，他不担心阎进东混成旅的安全，就兵力和火力而言，两个骑兵师绝对打不下哈特库勒，但步兵无法形成对骑兵的运动合围，迟春先要的是歼灭战，要用一次完美的步骑兵配合将北翼的两个俄国师消灭。那样的话，远征军的撤退就安全了。
4月30日凌晨，哈特库勒战役打响，在华军步兵炽热火力前一筹莫展的俄军骑兵遭受了来自背后的打击，迟春先集中了两个骑兵团首先攻击了北翼俄军第11骑兵师，这个师的位置在哈特库勒西北方向，这个部署彰显了迟春先打歼灭战的决心，他没有先对西南方向的俄军动手，而是绕了一个圈子，将俄军往南赶，用混成旅、自己所带的骑兵旅主力及撤出博勒图斯的骑一团、司令部警卫营、炮兵营等部队构成一个三角型的包围圈。
迟春先对俄军第11骑兵师的打击首先落在其辎重部队上，一个营的俄军迅速被消灭，大量的辎重落入了迟春先之手，俄军掉头攻击来自后面的敌人，其背后遭受了混成旅的攻击，特别是黄锦辉指挥的炮兵发挥出色，三个炮营冒着误伤友军的危险集中轰击俄军第11师，使得该师迅速崩溃。俄军没想到华军在哈特库勒有如此强大的炮兵力量，大量的炮弹落在集结起来的俄军骑兵中，给予其重大杀伤。等迟春先手里的两个骑兵团发起冲锋，俄军第11师已经很难有效组织对抗了。在黎明的晨曦中，在哈特库勒西北的旷野里，华军骑兵追逐着溃败的俄军向南卷击。而阎进东指挥混成旅的两个步兵团向南分两路冲出哈特库勒，加入到了一面倒的战场中，更加剧了俄军的溃败。另一个俄军师——位于哈特库勒西南攻击线的俄军第10骑兵师来不及援救败下来的第11师，他们必须应对混成旅的步兵攻击了。
在俄军看来，骑兵在野外对步兵作战是具备极大优势的，尤其是那些自幼长于马背的哥萨克骑手更是蔑视步兵。但哈特库勒战役中俄军面对装备了大量机关枪和迫击炮的步兵毫无优势可言，特别是迫击炮给了俄军骑兵以巨大打击，一发发炮弹准确地落入密集的骑兵队伍中，炸得俄军人仰马翻，射程更远的重机关枪的火力成片地扫倒了俄军，对战马的杀伤极为严重。当俄军背后出现另一支华军骑兵后，第10师——俄军司令官亲自统带的这支部队也崩溃了。
哈特库勒战役只进行了四个半小时。至上午九点半中，战场基本沉寂下来，华军远征军基本歼灭俄军第11师，重创了俄军第10师，俘敌1900余人，毙敌650余人，缴获了北线俄军的全部辎重。由于远征军的武器基本使用俄式口径，所缴获的弹药补充了损耗，让迟春先大大地松了口气。
客观上讲，华军远征军是不具备远征条件的，尽管鲁山组织了两个辎重团来携带弹药给养，但没有后方源源不断的补充的情况使得远征军事实上是一支“一次性”部队。一挺马克沁重机枪一分钟足以发射450-500发子弹，一挺华源2型轻机枪足以发射400发子弹，而一个弹药手随身所携带的子弹勉强可供机枪手两分钟的射击。就算有两个装备大量马车的辎重团也难以供应部队的高强度作战。
鉴于弹药问题以及战马已经耗尽了力气，迟春先没有追击突围而去的俄军，在收容俘虏打扫战场后，远征军全部撤入了哈特库勒，他们将进行一次短暂的休整，然后带着阵亡司令官的遗体顺着来路回撤。
俄军自厄尔口派出的四个师在短短三天内就遭遇了毁灭性打击，一个师（第11师）基本损失掉了，另一个师（第3师）也基本失去了战斗力。俄军缩回了察罕布隆，其指挥官向上级报告，华军兵力极为庞大且火力凶猛，以现有兵力无法驱逐华军，请求支援。在援军未至之前，他们只能以现有兵力尽可能地迟滞华军向西的进军。
他们不知道，中国人已经决定撤退了。
唐努乌梁海之战以一种双方都没有预料到的方式爆发。顺利平定外蒙的鲁山由此坚定了信心，他认为俄国不会进行武装干涉，所以他选择了一鼓作气收复唐努乌梁海。鲁山没有意识到唐努乌梁海与外蒙的不同（俄国人甚至不准外蒙分裂势力将唐努乌梁海划入大蒙古国的版图）
鲁山为自己的轻敌付出了生命的代价，更为新生的共和国外交军事格局带来了绝大的变数。从这个意义上讲，唐努乌梁海之战绝不是一般的军事冲突，更不能单纯计算双方的兵力武器损失来判定胜负。
鲁山远征军进入唐努乌梁海突破了俄国的底线。
厄尔口驻军司令米舒钦科将军获悉华军进兵唐努乌梁海大怒，不等彼得堡最后的指示，立即调集拼凑了四个骑兵师——那是他全部的骑兵力量，南下唐努乌梁海驱逐华军。
米舒钦科将军是参加过俄军宿将，他不认为这支进犯帝国神圣领土的华军有着不可侮的力量。显然，他们是从库伦来的，已经确认，出兵库伦的华军不过是一个步兵师另加一个骑兵旅。就算他们全军而来，四个骑兵师也足够应对了。
米舒钦科将军下令出兵并未接到彼得堡的指令。他确实向上级报告了，但彼得堡不知为什么一直没有回复他的请示。米舒钦科认为这是他的职责范围内的事，中国人似乎被收复库伦冲昏头脑了，竟然想到唐努乌梁海捞一把！这绝对不行！
前段时间，就中国新政府出兵外蒙，俄国上层出现了两种意见，一种是就此出兵教训一下不知天高地厚的中国人，乘机促成外蒙古真正的独立。在西伯利亚大铁路成为远东的生命线之后，关于这条铁路的安全问题也摆上了议事日程。不需要多么高深的军事知识，看一看地图就知道了，将外蒙古从中华版图划出去对于西伯利亚大铁路乃至整个西伯利亚意味着什么。所以，俄国一些“目光远大”的人士一直致力于这个伟大的事业，在外蒙投入了很大的力量，用各种手段扶持独立势力。哲布尊丹活佛之所以在1909年秋宣布独立并出任“大蒙古国”皇帝，是看中了中国已经陷入内乱，根本无力维护国家主权和领土完整。时机选择的确实不错，但没想到蒙山军的反清之战迅速结束，一个比满清要强势无数倍的政权迅速诞生了。这个政权不顾国内尚未真正统一便出兵平叛，以迅雷不及掩耳之势将外蒙分裂势力一扫而空，哲布尊丹以下大批分裂首脑被杀，“大蒙古国”仅仅存在了六个多月就烟消云散了。
这个过程中，俄国只是提出了抗议。抗议什么？国际上公认外蒙是中华领土，任何一个主权国家维护国家领土完整的行为都不应受指责，俄国人脸皮很厚，但也不好说中国在侵犯俄国领土，只能抗议北方军在外蒙的“残暴”行为而已。
这不是俄罗斯帝国的风格。之所以主战派没有实现武装干涉，还是由于俄罗斯帝国内外交困的局面所致，俄罗斯帝国目前根本无力在外蒙乃至唐努乌梁海地区投入更多的军事力量。
在主张武装干涉的同时，另一种意见也出现了，那就是克制。反对武装干涉外蒙局势的理由很充分，鉴于中国新政府业已存在的与俄国军方（主要是远东军区）良好的合作关系，将中国人拉入俄国阵营是他们的根本目的。虽然中国的实力很弱，还不足以让俄罗斯视为战略合作伙伴，但主和派认为，随着蒙山军推翻满清，中国的局势大变，已经完全不是满清时期了。蒙山军拥有一支满清所没有的强大武装，虽然这支武装尚不能左右国际大环境，但分析俄国的情况，真的没有力量在远东发起一场对中国的全面战争。远东军区实际的决策人、参谋长阿尔杰米耶夫中将计算了战争所需的兵力后站在了主和派的一方，他认为，如果要武装促成外蒙的独立，必须歼灭北满的华军主力，那样的话，俄军至少需要集中两个集团军，25-30个师的庞大军力，不然无法达成目的。这还是建立在中国新政府不使出全力的情况下。如果中国人不顾一切地调集全部军队在满洲与俄军作战，俄军将面临比日俄战争更为困难的局面。阿尔杰米耶夫认为华军可以调集三十个或者更多的旅进入满洲，他们调动兵力的时间更快！中国陆军的旅堪比俄军的师，阿尔杰米耶夫是清楚的，他更清楚鲁山指挥的北方军区部队的训练水平和装备，因为阿尔杰米耶夫曾经观摩过北方军区一次团级对抗演习。阿尔杰米耶夫将军给彼得堡的报告中这样写道，“他们的火力已经大大超越了远东俄军，特别是机关枪和迫击炮……特别是其主力第9师，其训练已经超过了日俄战争的日军，他们发明了许多值得注意的战术，这是一支不可轻侮的力量。”
所以，阿尔杰米耶夫将军不主张对中国开战。认为外蒙问题的解决需要一个好的时机——当欧洲局势转向对帝国有利之时，比如德奥对于俄国的威胁解除后，中国将不在话下。但眼前条件却不具备。当帝国对中国开战，中国人很可能会得到对满洲觊觎良久的日本的直接支持，德国很可能站在中国一方，就此将中国拉入同盟国阵营。阿尔杰米耶夫将军认为，将中国新政府推入同盟国阵营是不明智的，那样的话将牵制帝国更多的力量，为了远东的安全，帝国必须常置30-40个师在远东，而且，随着中国在满洲军事力量的加强，帝国必须随之加强力量以保持均势。这个结果对于帝国是不愿意看到的，而反过来看，如果与中国保持友好，帝国将获得更大的利益，帝国不仅解除了对远东的军事威胁，而且将遏制日本的野心，总有一天，帝国将重新获得满洲，至少可以将旅顺这个不冻港重新收回。
主和派与主战派的根本分歧在于一个是着眼以后，一个是顾及当前。对于控制满洲和分裂外蒙是一致的，区别只是在时间上。
唐努乌梁海战役的结果彼得堡比北京更先获得。这个结果大出彼得堡的预料，四个精锐的骑兵师竟然被打的满地找牙，而仅仅用了三天的时间！沙皇尼古拉二世听取了有关汇报，严厉斥责了“擅自”出兵的米舒钦科将军，下令解除其职务以示惩戒。
之前，彼得堡研究了唐努乌梁海局势，本来站在了主和派一边、注意力全部放在巴尔干方向的沙皇因中国军队进入唐努乌梁海而愤怒了，米舒钦科的军事行动获得了沙皇的嘉许。但严重的失败却令沙皇惶恐起来，米舒钦科这个在奉天战役中立下大功的将军成为了替罪羊。尼古拉二世是一个软弱多变的君主，患得患失是他的性格主要特征，如果俄军在唐努乌梁海获胜，比古拉二世绝不会罢手，他需要一次光荣的胜利来提振信心和稳定局势，但是现在遭遇了可怕的失败，他立即变得犹豫起来，担心局势会进一步恶化以致诱发更大的危机。
俄军在唐努乌梁海的失败诱发了一系列的变数，彼得堡担心中国人乘机北进攻击并切断西伯利亚铁路，甚至担心起厄尔口城——那是整个西伯利亚大铁路的枢纽，一旦陷落，远东就被孤立了！而远东俄军总兵力不过21个不完整的师。自朴茨茅斯条约签订后，俄军主力撤出了远东，何曾考虑过中国人会对远东产生威胁呢？
这就要与中国人开一次全面的对决吗？彼得堡为此争论了两天，最后决定调集力量收复唐努乌梁海。如果任凭中国人占领唐努乌梁海，且不说军事上带来什么结果，沙俄帝国可丢不起这个面子！
军事计划尚在紧急讨论中，远东军的主要将领被召回彼得堡。但很快，确凿的消息传来，华军远征军撤退了。这个结果令彼得堡长出了一口气，解决唐努乌梁危机带来了新的选择。俄国外交大臣伊兹沃利斯基坚决主张取消对唐努乌梁海乃至满洲的军事行动，用外交手段来解决这次危机。一部分将军赞同外交大臣的意见——在日俄战争中丢尽脸的库洛帕特金将军不同意帝国在远东再来一次没有把握的军事行动，帝国目前决不能陷入两线作战的困局中，必须集中力量应对巴尔干危机。从海参崴回到彼得堡的阿尔杰米耶夫将军是公认的对新中国军事力量有着清晰了解的人，他得到了沙皇的单独召见，阿尔捷米耶夫将军在获知华军主动撤出唐努乌梁海后改变了立场，建议取消进一步的军事行动，转而用外交来解决问题。阿尔捷米耶夫将军向沙皇报告了新中华的军事实力——他们在满洲有不次于日俄战争中日本军队的实力。这一点击中了沙皇尼古拉二世的软肋。自1905年起沙俄帝国爆发的内政危机皆因此而起，甚至动摇了沙皇的统治。如果再来一次类似于日俄战争的失败……尼古拉二世不敢想下去了。
阿尔捷米耶夫将军带来了中国人的口信，那是北方军区按照国防部指示传递给他的——华军进入唐努乌梁海是为了清剿外蒙的分裂势力，并无意与俄国为敌。对于两军的冲突，中国人表示遗憾，建议用谈判来解决问题。
阿尔杰米耶夫中将认为唐努乌梁之战的结果决不能不能公开宣传，而必须隐藏起来，国内和国际局势不允许俄国失败，如果俄军在唐努乌梁海地区的失败消息扩散出去，对于帝国将极其不利。因此，阿尔捷米耶夫将军建议与中国人谈判——要求其赔款并惩罚罪魁祸首，“陛下，我们可以暂时容忍，不仅唐努乌梁海是帝国的领土，包括满洲也终将是帝国的领土，但目前局势下我们需要忍耐。”
帝国的政治经济局势相当糟糕，尼古拉二世十分清楚。他不愿打仗——在次要方向上耗费更多的资源不是他愿意看到的。既然中国人已经撤走了，那么就用外交的方式来解决吧。“但是，帝国绝不会咽下这口气！”尼古拉二世厉声道。
“当然，可鄙的黄皮猴子不是帝国主要考虑的，当帝国腾出手来，完全可以重演1900年的故事。”阿尔杰米耶夫对沙皇说。