照楊朔銘與他們達成的妥協意見，最後的合圍圈仍然將在斯維爾德洛夫斯克地域合攏。

在確信華軍已經突破東方方面軍的防線，並且正向斯維爾德洛夫斯克推進後，蘇聯統帥部終於明白了華軍的企圖。為了防止部隊被包圍，4月5日，經派往東方方面軍的代表、副國防人民委員沙波什尼克夫元帥的請求，蘇軍統帥部同意該方面軍後撤。東方方面軍軍事委員會於當日下達了總撤退令。命令規定第13、10、3、4集團軍必須於當天起從4月5、6日夜，不晚於21時開始退卻。心急如焚的巴甫洛夫大將在命令中還要求各部隊在遼闊的戰線上甩掉敵人。但他的命令事實上是無法執行的。東方方面軍那些從戰爭開始就沒有有效指揮過的部隊在撤退中已經失去了組織，本來就不多的車輛幾乎喪失殆盡，燃料也已耗完。加上華軍佔領了蘇軍的倉庫，因而根本不能指望得到補充。而在僅僅靠這兩條腿的情況下。蘇軍根本無法逃脫中國快速裝甲叢集的快速包抄。況且到這個時候。可供他們撤退使用的，只有一條不到60公里寬、由幾條低劣的鄉間小道構成、並且已經遭到華軍的猛烈炮擊和空襲封鎖的通道。在密集的重炮和迫擊炮轟擊下，從這條狹窄的通道向斯維爾德洛夫斯克方向撤退的蘇軍死傷慘重，亂成一團。4月6日，東方方面軍第13集團軍預備步兵第21軍軍長波里索夫少將，就在組織其下屬的步兵第37師撤退的過程中被中國重炮炮彈炸死在坦克裡。在當天陣亡的蘇聯將領還有東方方面軍第47軍步兵第143師師長薩夫諾夫少將。他指揮下的師遭到華軍的包圍並被殲滅，他本人則在率領部下突圍的過程中陣亡。…；

此時，華軍東方白部裝甲教導叢集的先頭部隊第1裝甲旅已經逼近斯維爾德洛夫斯克。雖然該旅旅長鬍璉中將在4月6日和紅軍的戰鬥中身負重傷，但是第二天，他的裝甲師仍然與第3裝甲叢集的摩托化第57軍在斯維爾德洛夫斯克地域會合。華軍最強大的2支裝甲鐵鉗在此合攏了。同一天。華軍摩托化第24軍佔領了斯維爾德洛夫斯克東南的蘇軍陣地。

4月8日，會合後的華軍以3個裝甲師的強大兵力對該城發動攻勢，守城蘇軍被迫撤退。當天，斯維爾德洛夫斯克陷於華軍之手。這座城市的丟失也意味著東方方面軍紅軍部隊的退路被華軍切斷。方面軍的第3、10集團軍大部。第13集團軍一部共計20多個師，其中有11個整師，包括第3、10集團軍的6個師，第13集團軍的3個師，東方方面軍直屬2個師，共計近40萬人的部隊被包圍了。

但就在佔領斯維爾德洛夫斯克的華軍為這一勝利而興高采烈的時候，4月9日，在這座剛剛失陷一天的城市大街上，卻突然衝出了一輛蘇軍的“t－28”中型坦克，向著華軍行軍縱隊猛烈開火。導致數輛卡車和炮兵牽引車被擊毀。這輛坦克很快被華軍坦克炮擊中，身負重傷的駕駛員馬立克上士自殺身亡。雖然他的行為不能夠改變紅軍主力被全殲的結局，但作為一個軍人，他的勇敢精神令中國官兵們感到敬畏。

在斯維爾德洛夫斯克陷落的當晚，華軍第4、9集團軍在車里雅賓斯克地域會合。這樣一來，就將包圍圈內的蘇軍進一步分割在兩個地域。緊接著，華軍開始著手消滅被圍紅軍。為此，他們使用了第9集團軍以及接受了第4集團軍兵力的第2集團軍（該集團軍司令部原屬於中國陸軍總司令部預備隊），總兵力達25個師，並得到一部分坦克。摩托化部隊的支援。

被包圍的蘇軍雖然身處絕境，卻仍然在堅持戰鬥。一位中國坦克手在他的日記中作了如下描述：“在城東南的森林中進行著激烈的戰鬥，……俄國人到處硬拼，哪怕只剩下最後一個人……我們看到的是，在被攻佔的炮兵陣地上。俘虜的只是個別人。俄國人不是奮戰到底，就是化裝成農民。設法逃離合圍圈……”

在包圍圈中，很多紅軍士兵端著已經沒有幾發子彈的步槍（這往往是他們唯一的武器），聚攏在一起，冒著華軍機槍、迫擊炮、甚至坦克的猛烈射擊，吶喊著發出決死衝鋒。在華軍摩托化第29師的地段上，寧死不降的蘇軍士兵甚至手挽著手，一邊高喊一邊向噴吐火舌的中國機槍前進。蘇軍的主要突破口被選擇在一個名叫索洛夫的小鎮附近的森林，在這裡他們使用了騎兵叢集發動衝擊，後來還動用了裝甲列車。但在華軍猛烈火力阻擊下，丟下大片大片屍體的紅軍，最終也未能使被圍的主力部隊打破華軍的包圍。

蘇軍隨後又進行了多次突圍嘗試。他們中很多人被打死，只有部分人員得以九死一生的逃出包圍圈，在夜色的掩護下回到自己人那裡。其中