重新整編完畢的中華軍前線部隊開始進行西伯利亞方向的戰役，這是規劃的一次決定性戰役，此次戰役計劃分爲兩個階段。
第一階段的作戰安排
1948年3月20日一5月20日，西伯利亞方面部隊先進行馬林斯克戰役，並以此作爲出發點。
再進行別廖佐夫斯基戰役，克麥羅沃戰役，安熱羅蘇真斯克戰役，託木斯克戰役以完成對西伯利亞蘇軍重兵集團東面的合圍。
總計前線八個裝甲旅，兩個裝甲旅的預備隊。
空軍爲第一飛行集羣提供空中支援。
中亞方面部隊與西伯利亞方向部隊協同作戰，目的是切斷蘇聯的歐洲方面的援軍。
3月23日，中華軍攻佔了馬林斯克市。
中華軍第1，2，3裝甲旅在錢文中將指揮下順利發展進攻，於4月1日佔領了克麥羅沃市
。這樣，蘇軍西伯利亞方向軍向西伯利亞東面方向就被切斷了。
中華軍第9，10，11裝甲旅在張救國中將指揮下突破蘇軍的防禦後，於3月28日佔領了安熱羅蘇真斯克。
中華軍第12裝甲旅於3月29日前在突擊隊的配合下於託木斯克地域合圍了蘇軍3－4個多師，並於4月2日前全殲該敵。
同時，中華軍在克麥羅沃和託木斯克全力搶修機場。
1948年3月20日，中亞方面部隊第16，17，18，19裝甲旅開始進攻厄斯克門和塞米伊，並與4月5日攻佔兩個城市。
從卡拉幹達出發的第20裝甲旅直取巴浦洛達爾，並與4月10日和第16裝甲旅部隊勝利會合。
蘇軍西伯利亞方面各兵團在新西伯利亞以東正面面對中華軍的強大壓力。
中華軍以平均每晝夜20—25公里的速度，在12天內推進了225—280公里，佔領了大片領土並搶修了十處野戰機場。
從卡拉幹達出發的第21，21，22裝甲旅在中華軍第二飛行集羣支援下向阿斯塔納發起猛烈進攻。
蘇軍第57集團軍，指揮官米哈伊爾－尼古拉耶維奇－沙羅欣上將和第65集團軍，指揮官帕維爾－伊萬諾維奇－巴托夫上將的部隊遭到慘敗，其主力已被合圍和粉碎。
隨着中華軍進抵阿斯塔納，科克舍套以東一線，蘇軍的戰略正面出現了寬達600公里的巨大缺口。
蘇軍統帥部雖從各個方向倉卒調來若干個師企圖封閉這一缺口，但都未產生多大結果，中華軍已有可能跟蹤追擊潰蘇軍殘部。
中華軍第17，18，19，20，21，22裝甲旅的強大兵力直取庫斯塔奈，並與5月5日攻佔科斯塔奈。
同時，在突擊隊的配合下，於5月8日佔領庫爾幹，5月10日攻佔秋明。
至此，蘇聯西伯利亞方面軍被整體合圍了
。
在戰役第一階段勝利結束之後，中華軍大本營下達了訓令，按照這一訓令，應殲滅車里雅賓斯克以東蘇軍被合圍集團，繼續實施堅決的進攻，務求全殲。
第二階段的作戰安排
1948年5月25日—8月29日，西伯利亞和中亞方面部隊密切協同，勝利進行了5個進攻戰役，即庫爾幹戰役，秋明戰役，庫斯塔奈戰役，彼得羅巴普而戰役，伊西利庫爾戰役，古比雪夫戰役。
同時，要能牢牢掌握制空權，集中第一，二，三飛行集羣的基本兵力支援各突擊集團，破壞蘇軍有計劃的兵力調動，消滅其西伯利亞方向的重兵集團。
在戰役開始前，賦予突擊大隊和狙擊大隊的任務是：擾亂蘇軍戰役後方，阻止蘇軍向前線輸送預備隊，用無線電通報蘇軍的移動情況。
在5月20—23日期間，他們使通往最重要地段的鐵路陷於停頓，擾亂了其他鐵路線的運行。
僅在5月21日夜間，中華軍突擊隊就炸燬了140公里長的鐵軌。
在戰役過程中，他們破壞蘇軍交通線，消滅其有生力量和技術兵器，奪佔居民地、水障礙渡口並扼守到裝甲旅部隊的到達。
中華軍在對退卻蘇軍實施迅猛的正面追擊和平行追擊方面表現了高超的藝術，這種追擊是高速度，大縱深的。
由於廣泛使用快速兵團和部隊前出到退卻蘇軍後方，使蘇軍統帥部無法面對快速變化的戰場態勢，打亂了蘇軍在預有準備的地區預先組織的防禦。
在戰鬥力方面，就坦克打坦克來說，中華軍更佔優勢。
在這一戰開始時，中華軍前線部隊十二個裝甲旅，共計有3600輛t－10主戰坦克，還有四個預備裝甲旅共1200輛隨時可以投入戰鬥。
而蘇軍手裡可以同這些新式中華軍坦克匹敵的，只有230輛新式js－3坦克。
此外，蘇軍在反坦克炮方面已經失去早先的數量優勢
。他的su－76，su－10，su－152反坦克炮的實力曾達到1546門，隨後又補充了680門。
但是，蘇軍的標準su－76，su－100反坦克炮，卻不能穿透t－10坦克的裝甲，也不能穿透中華軍自行火炮m－10的前裝甲，除非是在近射程內。
但是更加糟糕的不利條件，是因爲那些新式中華軍坦克和自行火炮都備有高爆炸力的炮彈，能在遠射程內擊毀蘇軍的反坦克炮。
在空軍方面，中華軍所佔的優勢也是空前的。
中華軍第一，二，三飛行集羣當時有30個作戰大隊可隨時調動，包括8個戰鬥機大隊，8個重型轟炸機大隊，6個攻擊機大隊，8個運輸機大隊。共有兩千五百多架第一線飛機，其中兩千架可以使用的作戰飛機和強大的空運能力，而蘇軍在這一地區，現在大約總共只有650架可以使用的飛機能支援裝甲部隊作戰。
這種空中優勢，無論在攻擊蘇軍裝甲部隊的運動和直接供應其名下各裝甲旅軍需方面，還是保護中華軍持續不斷進攻方面都有極大的優勢。
不過，中華軍空軍協同扼殺蘇軍部隊的供應線和援軍，這一的戰略行動對這一戰的勝負關係更爲重大。
戰役期間，運送蘇軍裝甲部隊的損失將近三分之二，還有很多部隊和物資被迫折回。
合圍完成後，中華軍對蘇軍供應的干擾更加厲害，蘇軍送去的供應運到目的地的連百分之十都不到。
大炮的彈藥非常缺乏，簡直沒有什麼可以回擊中華軍的炮轟，最重大的損失是油料供應不到位。
因此，在這一戰開始時，蘇軍裝甲部隊手頭剩下的燃料只夠撥發三次，而不是可拔髮三十次——據蘇聯統帥部認爲至少也要有這麼多燃料儲備才能堅持戰鬥。
這種嚴重的不足情況在各方面都牽制了反擊調動。因而機動部隊只得逐一散開，無法在進攻點上迅速集中，他們的機動性，也隨着爭鬥的延長而越來越差。
給養的損失，也是部隊中蔓延疾病的一個重要因素。戰壕裡，特別是蘇軍扼守的戰壕裡，衛生條件惡劣，疾病的傳播更加厲害。