— Духи горы Богдо-ул одержат победу, и Джебцзун-Дамба-хутухта снова вернётся к нам, в Ургу...

На рассвете 2 февраля 1920 года унгерновцы начали штурм Маймачена с его восточной стороны, это был отвлекающий удар. Две сотни башкир и несколько десятков казаков-забайкальцев в пешем строю двинулись в атаку. Каждый из них имел не более десяти патронов, и потому вся надежда была на то, чтобы схватиться с китайцами в рукопашной на шашках. Такого числа патронов могло хватить разве что на полчаса огневого воя, да и то с трудом.

Тем временем основные силы в конном строю ворвались в Маймачен с противоположной стороны. Но узкие улочки китайских торговых кварталов не давали развернуться коннице, тогда генерал Резухин приказал всадникам спешиться и пробиваться к центру Маймачена.

Продолжительных, многодневных уличных боев, как ожидалось, не случилось. Чен И, бросив свою сражавшуюся пехоту, с небольшим числом солдат в числе первых бежал из монгольской столицы в сторону китайского города Калгана (ныне Чжанцзякоу). Штурм Урги же разворачивался следующим образом.

Бой шёл в самом Маймачене, который отделяли от собственно Урги четыре версты. Поскольку начальник гарнизона бежал, то руководство обороной попытались взять на себя несколько старших офицеров, которые с большой группой солдат засели в штабе.

Хотя оборонявшихся китайцев здесь было гораздо больше, чем нападавших, они, словно забыв о возможности вырваться из Маймачена, не предприняли ни одной контратаки, думая отсидеться в домах. Надежда состояла в следующем: русские и монголы быстро расстреляют свои патроны, а тем временем из близкой Урги подойдёт солидная помощь, которая и решит исход боя.

Другие группы китайских солдат и местных ополченцев засели в «кумирнях», в том числе в главном маймаченском храме в честь Гэсэра, древнего монголо-тибетского божества, которое считалось покровителем китайцев-ханьцев. Когда спешившиеся бойцы Резухина пробивались к центральной площади Маймачена, с плоских крыш домов в них летели не только пули и гранаты, но стрелы. Как оказалось, часть ополченцев за неимением огнестрельного оружия традиционно вооружилась луками.

Унгерновцы под ружейным огнём взламывали ворота «кумирен» и врывались внутрь с обнажёнными шашками. Поскольку все китайские храмы были деревянными, их забрасывали гранатами или поджигали пучками сухой травы или хвороста. Люди в горячке боя забывали строжайший приказ барона:

— Храмов китайцев в бою не трогать! Не разрушать. Надо щадить чужие святыни...

Исход боя за Маймачен решился тогда, когда на помощь казакам и башкирам в него ворвались конные отряды монгольских князей. Сразу же началась повальная резня китайских солдат, разбегавшихся куда глаза глядят. Последний узел сопротивления — штаб — был подожжён, и его защитники погибли в огне.

После этого начался бой в самой Урге, куда первыми ворвались казачьи сотни Хоботова, Архипова и Парыгина, а затем и другие отряды. Особенно сильное сопротивление унгерновцы встретили в солдатских казармах, в которых засело восемь рот пехоты. Когда сопротивление и здесь было сломлено, китайские войска стали в панике и полном беспорядке оставлять Ургу.

Очевидцы тех событий потом вспоминали: «Многие солдаты бежали без тёплой одежды и обуви, без котомок, Люди, лошади, телеги — всё было перемешано. Среди этого беспорядочного месива изредка виднелись обозы с оружием и провиантом...»

Армия пекинского правительства уходила из столицы Халхи большей частью на север, по Кяхтинскому тракту, к границе с советской Дальне-Восточной республикой. Беглецов победители не преследовали, настолько они оказались измученными штурмом.

Ворвавшиеся в Ургу казаки первым делом освободили заключённых в городской тюрьме полуживых от холода и голода русских колонистов и беженцев, а также монголов. Таков был приказ самого Унгерна. Тюрьма представляла собой большой не отапливаемый барак, ограждённый со всех сторон забором. Среди освобождённых оказалось немало бывших колчаковских офицеров, с которыми Роман Фёдорович в самые ближайшие дни счёл нужным побеседовать лично. В ходе таких бесед и решалась дальнейшая судьба офицеров:

— Звание? Кем были в армии Верховного правителя России?

— Поручик военного времени. Командовал ротой уральских горных стрелков.

— Прекрасно. Я вам даю взвод монгольских цэриков. Будете не просто кавалеристом, а ездящей пехотой...

— У вас, капитан, святой Владимир с мечами. За что получили орден в мировую?

— За Луцкий прорыв, господин генерал.

— Похвально. Мне как раз не хватает старых фронтовиков. Даю вам сутки на прощание с женой. А потом прибыть в Бурятский полк полковника Хоботова...

Помимо гарнизонных казарм, китайцы оказали упорное сопротивление ещё в Консульском посёлке. Здесь пехотинцы попытались было задержать атакующих перед русским кладбищем на берегу оврага, но тщетно. Белогвардеец Б. Волков вспоминал о той схватке: