Вместе с тем японская долговременная оборона имела и свои слабые стороны. Поскольку укрепрайоны изначально предназначались для прикрытия развёртывания армии вторжения и её огневой поддержки в начальный период приграничных боёв, то они были максимально приближены к границе и не имели значительного предполья. Это обстоятельство облегчало изучение системы построения японской обороны и захват первой линии её укреплений. Укреплённые районы имели слабо обеспеченные промежутки, что позволяло осуществлять обходы с флангов и тыла. К тому же большинство укрепрайонов имело относительно небольшую глубину расположения (5–6 км).
В сложившейся обстановке – начавшийся ливень, исключавший возможность использования авиации для подготовки прорыва и ограничивавший действия артиллерии, – командование фронта и армейские командования приняли исключительно смелое решение: прорывать укрепрайоны без артиллерийской подготовки, используя ночь и ливень для внезапной атаки. Наступление войск 1-го Дальневосточного фронта началось в 2 часа ночи на 9 августа на широком фронте действиями передовых отрядов и отрядов нападения пограничных войск. Пограничники, штыком и гранатой истребившие 33 японских поста прикрытия границы, обеспечили продвижение передовых отрядов фронта. К утру передовые отряды, используя промежутки между опорными пунктами узлов сопротивления, а в опорных пунктах промежутки между группами долговременных сооружений, продвинулись в глубь вражеской обороны на 3-10 км. Японцы, ожидавшие, что советской атаке будет предшествовать не менее чем четырёхчасовая артиллерийская подготовка, были застигнуты врасплох. Противник был лишён возможности маневрировать вдоль фронта, распылив свои ближайшие резервы, а советские войска, проникнув в стыки между укрепрайонами, внезапно обошли их с тыла и блокировали со всех сторон. А дальше пришла очередь взрывчатки, дымовых шашек и ранцевых огнемётов. Часть японских гарнизонов была истреблена прямо в казармах или в момент занятия ими долговременных сооружений. Система обороны противника была нарушена, на направлении главного удара 1-го Дальневосточного фронта образовалась брешь. В 8 часов 30 минут в наступление перешли главные силы фронта.
В первый же день операции 5-я армия прорвала Суйфыньхэйский (Пограничный) укрепрайон и продвинулась на 20–23 км, начав преследование противника. 1-я Краснознамённая армия, наступая через горную тайгу в условиях полного бездорожья, за день прошла 5–6 км и начала преодоление считавшегося недоступным горного хребта Пограничный. «Через тайгу. Без троп.
По болотам с танками и артиллерией. К подземному городку. Бетон. Тяжёлых орудий с собой не брали. Много штыковых схваток. Харакири. Японцы – головой о бетон. Самоубийства. Фанатизм», – заносил в блокнот впечатления первого дня наступления военкор Е. Кригер, шедший в боевых порядках 1-й Краснознамённой армии.
В последующие два дня войска фронта преодолели ожесточённое сопротивление японцев в Восточно-Маньчжурских горах и вышли к тыловому оборонительному рубежу врага. Войскам 1-й Краснознамённой и 5-й армий приходилось под шквальным огнём противника на подручных средствах форсировать крупные водные преграды, в том числе широкую и глубокую реку Муданьцзян (150–200 м ширины, 6-16 м глубины), причём в условиях, когда все мосты были взорваны противником. Одновременно шло расширение прорыва со стороны флангов. В этих боях отличились танкисты 1-й Краснознамённой армии, захватившие железнодорожные станции Чаньгулинь, Лишучжэнь, Линькоу, Сядун и Хуалинь и тем самым сорвавшие оперативную перегруппировку войск 1-го японского фронта. 257-я танковая бригада подполковника Г. С. Анищика, действовавшая на «адской дороге» Мулин – Муданьцзян, за 12–14 августа полностью уничтожила в эшелонах на станциях Сядун, Хуалинь и Саньдаохэцзы свежую 15-тысячную 125-ю японскую дивизию и 24-орудийный тяжёлый артиллерийский полк 5-й японской армии.
Находившиеся в оперативном подчинении 1-й Краснознамённой армии Ханкайский отдельный отряд бронекатеров Амурской военной флотилии (4 бронекатера) и Озёрный пограничный дивизион сторожевых катеров НКВД (10 сторожевых катеров) за 9-13 августа артиллерийским огнём уничтожили 3 пограничных гарнизона, 2 пограничные комендатуры, 15 казарм, 2 дота, 4 дзота, 1 мост и ряд других объектов, потопили 3 сторожевых катера и 11 рыбацких кунгасов с военными грузами. Было захвачено 26 десантных мотоботов, 36 винтовок и пистолетов-пулемётов, знамя японской погранкомендатуры, секретные карты, документы, много боеприпасов. Надёжное обеспечение правого фланга 1-й Краснознамённой армии было достигнуто без потерь в людях и судовом составе, однако целесообразность некоторых действий моряков-ханкайцев вызывает сомнения. Так, уничтожение кунгасов с японскими военными грузами никак не оправдывалось обстановкой, поскольку имелась возможность захватить их в качестве трофеев.
