А красное командование, заманившее его к границе, отдало приказ начать Ургинскую операцию. Кроме 35-й, в Монголию направлялись 12-я Читинская дивизия и партизаны. Всего экспедиционный корпус насчитывал 7,5 тыс. штыков, 2,5 тыс. сабель, 20 орудий, 2 броневика, 4 самолета и 4 парохода. Бои с белыми заслонами, старавшимися задержать продвижение врага, произошли на р. Иро и на р. Хара, где отряд с 1 орудием и 2 пулеметами оказал отчаянное сопротивление и на день сумел остановить красных. Но, конечно, при таком превосходстве большевиков эти заслоны погибали. 5.07 экспедиционный корпус занял оставленную без боя Ургу. Белые попытались сконцентрировать свои части в Западной Монголии. В районе г. Улясутай собрались отряды Казанцева, Кайгородова, Шубина и Бакича общей численностью до 4 тыс. чел., а также монголы под командованием Хатан-Батора Максаржаба. Унгерн намеревался пробиться к ним, но его не пропустили. Передовой отряд его казаков на р. Заин-хурэ встретила красная конница и разгромила. С севера навалились партизаны Щетинкина. Завязались упорные бои, длившиеся несколько суток. Лишь воспользовавшись густым туманом, Унгерн нащупал брешь во вражеском кольце и сумел ускользнуть. Ему перекрывали все пути, но красные плохо стерегли дорогу на север, в Россию, и Унгерн рванулся туда, вышел к станции Мысовая. Большевики развернули преследование. У Гусиного озера им удалось настичь его, и снова закипел бой. Унгерн опять прорвался и ушел — на этот раз в Монголию. Но тут был схвачен бывшим союзником, князем Суйдун-Гуном, решившим перекинуться на сторону сильнейшего. И выдан Щетинки ну.
Сухэ-Батор установил связь с беломонгольским отрядом Максаржаба, повел с ним переговоры, и тот тоже перешел на сторону красных, ударив в ходе боя со своими войсками в 300 сабель в спину отрядам Казанцева и Шубина. Сражения на западе еще продолжались. Красномонгольскую «армию» Хасбатора в 400 чел. части Бакича и Кайгородова осадили в монастыре на оз. Толбонур и перебили почти полностью. Но пока длились бои с ней, сюда подошли советские войска под командованием Байкалова, и белогвардейцы опять понесли жестокое поражение. В конце октября 185-м стрелковым и 59-м кавалерийскими полками был разбит последний крупный белый отряд — ген. Бакича. Сам он ушел в Туву, но и туда следом двинулись красные. Бакич вернулся в Монголию, в г. Улангоме его окружил Хатан-Батор Максаржаб, взял в плен и выдал большевикам.
Все белогвардейские начальники были расстреляны. Стоит упомянуть, что война в Монголии велась с обеих сторон с азиатской жестокостью. Белые монголы казнили своих противников в соответствии с "историческими традициями", восходящими к Средневековью. Красные в этом плане им ничуть не уступали. Но если пресловутая жестокость Унгерна ограничивалась какими-то отдельными случаями — большевики-то в руки его войск почти не попадали, наоборот, он вынужден был уходить и спасаться от них, то нашествие красного экспедиционного корпуса прокатилось по Монголии жуткой волной террора. Попутно боролись с "феодальными пережитками", разоряя монастыри, отрезая у монголов косы и с мясом выдирая серьги из ушей женщин. Этот поход стал трагедией для мирных забайкальских казаков, сбежавших в Монголию от террора ДВР. Они подвергались ограблению, массовым расстрелам, насильственному обратному переселению. Те, что спаслись, потеряв все имущество, ушли в Китай.
Следует отметить и тот факт, что на белой стороне русские и монголы были представлены более-менее на равных, русские белогвардейцы поначалу составили лишь костяк армии. На красной стороне численность местных отрядов была ничтожной. По сравнению с советскими войсками они служили лишь «довеском», придававшим операции декорум законности. Сухэ-Батора и Хатан-Батора Максаржаба наградили орденами Красного Знамени. Власть Богдо-Гэгэна ограничили "клятвенным договором", отстранив его от светских дел. Осенью 1921 г. Сухэ-Батор нанес визит в Москву и Петроград, встречался с Лениным, Фрунзе, Дзержинским. Подписал договор о дружбе. Советское правительство подарило Монголии русские конторы и ведомства, находящиеся на ее территории, аннулировало долг в 5 млн. золотых рублей. А монгольское правительство взамен попросило о такой мелочи, как… отложить вывод Красной армии из Монголии. Естественно, просьба была удовлетворена.