沙俄不宣而战，但规模不大，一切都在可控制范围内。
冲突爆发后，清廷对东北三省多次电谕：“三省相依为命，当此时艰危，自应联络一气，彼此徇谋，和衷共济；不可各存意见，致误大局。”
清廷调瑷珲副都统凤翔、呼伦贝尔副都统依兴阿、通肯副都统庆琪委三路翼长，节制军务。安徽候补知县程德全委为行营营务处总理。以北路战守交凤翔主持，西路战守交依兴阿主持，东路战守交庆琪主持，程德全往来联络。
寿山虽然被降罪在身，但黑龙江将军被扣，整个黑龙江地区除了寿山无人能够胜任，因此清廷命他居中调度，如某一方面吃紧，他再亲自前去策应。寿山通令各营，补足十成兵额，并要求奉、吉两省匀拨枪械子药诸物。他排练制兵，并调内地防营兵，以缓济急。面对强敌，寿山将军没有丝毫的怯懦，而是怀着必胜信心准备迎战。
4月18日，俄军一万余人在俄舰的掩护下过江，就双方实力对比，清军处于绝对劣势。战斗一开始，瑷珲、大黑河便相继失守，凤翔退守北岭后英勇战死。寿山闻讯失声痛哭，亲赴北关为其设位而哭。他把将军印信交萨保代理，欲亲赴前敌督战。萨保力劝，遂派程德全赴北大岭迎敌。
这时，朝廷派奕、李鸿章与沙俄公使库曼谈判，电令停战。而程德全到北大岭按朝廷旨意与俄军商议停战事宜，俄军则提出要到卜奎城（齐齐哈尔）见寿山。面对俄军明显的借道荆州的阴谋，程德全不但不敢说什么，而且公然下令前线将领不抵抗让出通道，致使沙俄侵略军直逼卜奎城下。
寿山知战祸将至，为防民众罹难，先二日开城放商民出外避难。5月4日，程德全入城见寿山，面陈与俄军议和事宜。这时，城中已没有守军，只有百多名民团。在此大敌当前，战局处于“言战难”、“言守难”、“言退难”的时刻，又接到俄军的通牒和朝廷停战电文，寿山将军自度“终不能亲见俄军与之议和，又不欲使城中居民无端罹祸，又自念世受国恩，宜阖门殉节。”遂决意以殉国之举，表示对俄军与投降派的蔑视和反抗，实现其尽忠于国家和民族之志。
5月8日，俄军陆续抵达城下，程德全出城照应。9日早晨，俄军坚持要见寿山。寿山将军闻讯作遗书致俄将，要求其勿杀居民。写完，寿山自裁。
5月10日，俄军占领卜奎城，黑龙江沦陷。
不过，俄军远东兵力有限，库尔伯特金不敢拉长线作战，因此占领黑龙江后便下令停止进军。
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