失去指挥舰的俄国舰队，就像无头的苍蝇，仓皇应战，双方在薄雾迷漫之中进行了一场混战。中国军舰的几百门大口径火炮，几乎同步发出自己的怒吼，“轰轰”不同口径的炮弹，在发射药包的作用力下，呼啸着飞出炮膛，在高空中划出一道道精美地弧线，落在了俄国军舰上。
这一大战，俄舰被击沉十艘，自沉六艘，被俘虏三艘，伤亡三千多人，而中国舰队只损坏了两艘鱼雷舰，伤十人。
失去了舰队守护的海参崴港口，迅速被中国陆军占领。袁世凯、段祺瑞命令徐树铮、蔡锷的坦克部队先行登陆，王士珍带领两万新军进攻海参崴上的俄军。
与此同时，中国的飞艇部队首次出动，组织轰炸海参崴的俄军驻地任务。轰炸俄军的前一天，段祺瑞有条不紊安排后勤部队做好装运炸弹，每一艘装满了500-600公斤燃烧弹和炸弹，两挺7.92口径的轻机枪，备1000发子弹，检修飞艇等准备工作。
第二天凌晨，20艘载重量大小不一的飞艇，的飞艇编队，都爬上去20个官兵，启动发动机，预热，中国的指挥官蒋百里也登上指挥飞艇“东方”号，放松缆绳升空，编成一字长蛇阵，在晨雾中缓缓飞向海参崴的俄军营地。因为飞艇上有加精密的陀螺仪导向，不怕在迷雾中迷失航向。
这支部队虽然没有经历过战火的打熬，但这是中国的“空军”第一次执行任务，所以蒋百里和士兵们都很兴奋。这次大轰炸，是段祺瑞指挥的总参谋部根据空中地上的侦察部队提供的气候条件、储备物资的建筑物和驻军数量等状况拟定的，万无一失，当时的东北风，帮了中国人的大忙，二十艘装满了炸弹的飞艇，以每小时平均40公里左右的速度，在1500米左右高度的空中飞行。
中午十二点钟，蒋百里指挥的飞艇部队飞临海参崴城上空，开始了精彩的高空轰炸表演！这时候驻扎在海参崴的俄军，正在埋头吃中午饭，驻扎在军营中的沙俄一个军的多数人还在屋里就餐，或者三五成群的在操场上闲晃消食，根本没想到这些飞艇是来轰炸他们的。
蒋百里的飞艇飞到俄军的指挥所上空，稳定住飞艇的飞行状态后，让掷弹手估测了距离，拉动掷弹机扳手，悬挂在飞艇身下的四枚炸弹，脱离飞艇，依着惯性向前水平飞行一段距离，一头扎下去，从屋顶直贯而入，“嘭”的一声巨响，浓烟滚滚，房子燃烧了起来，火光冲天！
蒋百里兴奋喊：“击中了！”
“兄弟们，开始投弹！”
二十艘中国的飞艇开始持续轰炸俄国军营，当时俄军军营主要是木制营房，被集中轰炸，木梁瓦片乱飞，松木燃烧着，不少俄军都被倒塌的木屋压在下面，惨烈呼叫，“我的上帝呀！”
俄军军营顿时飞沙走石，血肉四溅，指挥部里一片呼天抢地的惨嚎声响起。来不及防备的俄军根本反应不过来，就被炸死炸伤，就算是逃出屋外，又遭到中国飞艇上机枪兵的扫射。这一战取得了不可思议的轰炸效果，俄国侵略者直接被炸死砸伤者就过了八千人，惨不忍睹，有的直接被炸弹炸成了两截。
在中国海陆空三军猛烈的炮火下，在海参崴的俄军完全丧失了斗志，整个战斗只持续了三天，俄军死伤六千多，四千俄国侵略者投降！中国军队就收回了海参崴！
东北人民和中国人民扬眉吐气，弹冠相庆，奔走相告！
曾纪泽得知段祺瑞他们收回了海参崴，在全国通令嘉奖袁世凯、段祺瑞、邓世昌、刘步蟾、蒋百里，并电令邓世昌，让中国舰队再接再厉，准备进行收复库页岛的战斗！
在海参崴的岸防要塞群和主城区，蒋百里率领的飞艇部队轰炸引起了大火，驻扎在这里的军队，九成以上军营化为灰烬，俄军都忙于逃命，没有人还去组织灭火，大火烧了三天，俄军还有一些残兵守将，多半因大火燃烧，导致缺氧，浓烟熏燎窒息而，段祺瑞派去登陆的海军陆战队，在坦克军团的开路下，三天收复了脱离祖国怀抱的故地：远东明珠海参崴，城中的俄罗斯居民在中国军队进城前，已经纷纷逃难了。
