沈洋受降后的第三天，陈锐把指挥部搬到了牧丹江以西六十里的一个镇子——柴河。
左毅把侦察报告摊在桌上，手指点着牧丹江的位置。“司令员，城里驻着关东军第11师团一部，加上伪满军两个旅，总兵力约两万人。牧丹江是东北东部的交通枢纽，中东铁路从这里经过，向南通往图们、朝鲜，向东直达绥芬河。鬼子在城里修了坚固工事，城外有野战阵地。四面环山，易守难攻。伪满军两个旅长已经托人带出话来，愿意阵前起义，条件是保全部下安全，不遣散、不抓、不杀。”
陈锐接过报告看了一遍。两万人，据险而守，但伪军占了一半。伪军倒戈，里应外合，比硬打强得多。他想了想，对左毅说：“告诉他们，八路军说话算话。放下武器，保证安全。不愿意留下的，发路费回家。让他们把城防图送出来，找机会打开东门。告诉孙黑子，一师、二师从东门主攻，三师和独立师从南北两翼佯攻，把鬼子的兵力调开。飞机先去轰炸，把东门城墙炸开。坦克从缺口冲进去，步兵跟在后面。城里的伪军听见炮响就打开东门。”
左毅问：“什么时候动手？”
陈锐说：“三天之后，凌晨五时。这三天，让部队好好休整，把弹药备足。告诉炊事班，这几天多做点肉，让战士们吃饱。”
6月4日，伪满军两个旅长送出了城防图。四个城门的兵力部署、火力配系、指挥所位置，标得清清楚楚。东门最强，一个大队加一个炮营；北门次之，两个中队；南门再次之，一个中队；西门最弱，只有一个小队。
陈锐看着那张城防图，手指在东门的位置点了点。“这次不打弱门，打强门。东门虽然守军最多，但东门外地势开阔，坦克可以展开。而且伪军在东门，他们答应起义，里应外合，比硬打强多了。告诉孙黑子，一师、二师主攻东门。三师在南门佯攻，独立师在北门佯攻，把鬼子的兵力调开。飞机先去轰炸，把东门城墙炸开。坦克从正面冲击，步兵跟在后面。城里的伪军听见炮响就打开东门。”
6月5日，天刚亮。牧丹江东门外，上百门重炮同时开火。炮弹砸在城墙上，砖石崩裂，烟尘冲天。城楼炸塌了半边，城墙撕开了一道口子。飞机从机场起飞，飞到牧丹江城上空，炸弹落在东门城墙上，把缺口炸得更大了。
东门从里面打开了。伪满军旅长站在门口，左臂上缠着白布。孙黑子从战壕里跃起来。“一师，跟我冲！”
坦克轰隆隆地冲在最前面，机关炮扫射城墙上的火力点。步兵跟在后面，喊着杀声往城里涌。城里的鬼子还在往南门、北门调兵，东门已经失守。师团长带着卫队试图往西门突围，被二师堵了回去。
巷战打了不到三个小时。伪满军两个旅全部缴械，鬼子师团长在指挥部里剖腹。
上午九时，枪声停了。左毅从前面跑回来。
“毙伤日军三千多人，俘虏一千多。伪满军一万二千多人全部投降。缴获坦克二十多辆，装甲车三十多辆，火炮上百门，轻重机枪几百挺，步枪上万条，弹药粮食够用半年。牧丹江的铁路、电报、电话、发电厂全部完好。”
陈锐点了点头。“告诉各师，打得好。让各师撤回驻地休整，缴获的物资分一半给独立师。牧丹江拿下了，东北东部的门户打开了。下一步，往北打，打佳木斯。让侦察连往北去，把佳木斯的兵力部署、城防结构摸清楚。”
左毅应了一声，正要转身，忽然想起什么。“司令员，苏联红军的一个营从绥芬河方向过来了，说是要协助我军攻打牧丹江。带队的是一个少校，会讲几句中国话，现在在城外等着见您。”
陈锐皱了皱眉。“让他们来吧。”
中午，苏联红军少校带着一个翻译走进了指挥部。少校三十出头，个子不高，很壮实，穿着一身黄呢子军装，胸前挂着勋章。他摘下军帽，向陈锐敬了个礼。
“陈司令员，我是苏联红军远东第1方面军的格罗莫夫少校。我部奉命前来协助贵军攻打牧丹江，现已抵达城东。请问贵军需要我们做什么？”
陈锐还了个礼，指着墙上的地图。“牧丹江已经拿下了。不劳苏军同志费心。”
格罗莫夫愣了一下，看了一眼地图，又看了一眼陈锐。“拿下了？什么时候？”
陈锐说：“今天上午。九时整，战斗结束。”
格罗莫夫的脸色变了一下，但很快恢复了正常。“那太好了。我部将继续向