炮击结束后雷霆纵队向洪山发动进攻，一个连的士兵向山顶发起试探性进攻。冲到半山腰的时候，一个战士踩到了地雷，其他战士见状赶紧散开向山顶射击，山顶的清军立即开枪还击。激战中带队的连长发现敌军装备有重机枪，对身边的一个战士说：“你快去报告团长，洪山上的敌人装备有重机枪，火力很猛，我连进攻受阻，请求支援！”
团长得到报告后立即带领全团赶到阵地上增援，援军到达后，立即架起迫击炮向山顶开炮射击，重机枪也向山顶扫射压制敌人。
守在山顶的守军火力强，是因为原来那里有俄军，俄军见雷霆纵队的援军到来，火力增强了，知道无法抵御雷霆纵队的进攻，为了活命，哪里还问清军的事，慌忙打出白旗。
看到守军打出白旗，有人高声喊道：“打白旗的听着，你们放下武器，举起双手，排成一队，走过来！”
接着看到有人举着双手依次走出来，仔细看，有人高高的个子，鹰勾鼻子，不禁惊讶的“啊！”了一声，说：“有俄国人！”
“真有俄国人啊！”
“不是有人说俄国人打仗很猛的吗？怎么那么不经打啊？”
“老毛子的战斗力太差了，和小鬼子没法比啊！”
就在雷霆纵队占领洪山的时候，进攻蛇山的部队却遇到了大麻烦，驻守蛇山的清军在炮兵配合下击毁了雷霆纵队的一辆坦克，他们躲在工事里进行抵抗，使雷霆纵队的进攻受阻。
刘伟晨听到前方进展不利的消息，在帐篷里踱着步思考对策，警卫员向他报告说：“总参谋长，下午投降的俄军军官要见您！”
刘伟晨问道：“他说有什么事吗？”
警卫员答：“他说有要事，必须见到您！”
刘伟晨略加思索后说：“请他进来吧，去叫苏雅来（俄语翻译）！”片刻之后，苏雅来到刘伟晨所在的帐篷，那个投降的俄军军官也被带了进来。俄军军官向刘伟晨敬礼说：“刘将军，您好！”
刘伟晨说道：“你说有要事，必须见到我，那就坐下说吧！”
俄军军官说道：“报告刘将军！我叫久加诺夫，是俄国援华军第三联队联队长，奉格罗杰科将军的命令，以被俘为掩护，和贵军商谈两军合作的事情！”
刘伟晨惊讶的问道：“你的意思是说你们投降是有原因的，你说想商谈合作，商谈什么合作啊？”
苏雅说：“你会说汉语啊！”
久加诺夫点点头说：“说不好！”
刘伟晨问道：“既然要合作，为什么不直截了当，今天上午为什么还向我军开枪呢？你怎么解释？”
久加诺夫以为刘伟晨生气了，赶紧说道：“刘将军息怒，我们那样做是为了迷惑清军和日本人！”
刘伟晨说：“请你说明白点，你的意图到底是什么？”
久加诺夫说：“我们指挥官奉上峰命令，准备解除与清朝军队的合作，派我来了解贵军对此有什么看法？”
刘伟晨说：“我们从开始就反对你们俄国帮助清政府军与我们作战，你们早已应该解除与清政府军的合作！”
久加诺夫说：“我们与清政府军解除合作后，你们雷霆纵队是让我们回国呢？还是想怎么着呢？”
刘伟晨听了略加思索后说道：“兹事体大，我要向总司令报告，请你稍等一下！”
唐峰收到刘伟晨的电报后在上面批示：对俄国军队投降后的去路问题，久加诺夫职务太低，且是我军俘虏，不能作为谈判代表，可以直接与俄军高层军官当面谈，俄方若有诚意，可派高级将领与我方谈判。刘伟晨把唐峰的指示转达给久加诺夫。
久加诺夫回到俄军营地，将雷霆纵队的要求报告给格罗杰科。格罗杰科听后和参谋长阿列科夫商量了一番，最后决定派阿列科夫和俄国驻华公使伊利亚去与雷霆纵队谈判。
阿列科夫和伊利亚在久加诺夫带领下来到雷霆纵队前线指挥部。雷霆纵队的代表刘伟晨、李鸿章、徐浩峻、苏雅接见了他们。
刘伟晨说：“我代表雷霆纵队欢迎两位将军的到来，关于贵军与清政府军解除合作的问题，需要我军给予什么帮助，可以畅所欲言！”
阿列科夫说：“刘将军！我是俄国援华军参谋长阿列科夫。我们收到了沙皇陛下的电报，命令我们解除与清政府军的合作，在得到贵军谅解同意的情况下可以与贵军开展合作！”
刘伟晨问：“你们宣布与清政府解除合作了吗？”
阿列科夫说：“我们现在还没有对外宣布，没有告知清政府，不过，我回去后立即宣布解除与清政府的一切合作！”
刘伟晨说：“你们与我们合作有什么条件和要求吗？”
阿列科夫说：“这是我们的条件，我们的要求不多，请刘将军过目！”
刘伟晨拿过文件看到上面用汉字写着：一、俄国宣布解除与清政府和军队的合作后，还会宣布断绝与清政府的外交关系。俄罗斯帝国希望与中央临时政府建立外交关系；二、雷霆纵队要停止一切针对俄军的军事行动，释放全部俄国战俘；三、允许俄军继续在中国驻扎。
看完之后刘伟晨对阿列科夫和伊利亚说：“参谋长阁下！公使先生！前二条我们可以答应。第三条允许俄军继续在中国驻扎，我明确告诉你们，继续允许外国军队在中国驻扎，是有关国家的主权问题，是不可能的，即使是你们俄国也不会允许外国军队驻扎，你说对吗？”
阿列科夫说：“刘将军！可能是因为我们的汉语水平低，那上面用词不当，写的不明白，我们沙皇陛下的意思说，可以与贵军开展军事交往和合作，不是驻军！”
李鸿章和徐浩峻小声说：“外国人都很狡猾，谁知道他们是不是故意那样写的，他说汉语水平低，也就是找个借口吧？”
刘伟晨说：“听你这样解释，你们把第三条改为雷霆纵队可以与俄国开展军事合作，俄军如果同意配合雷霆纵队与清军、日军作战，经雷霆纵队允许，可暂时留在中国境内。雷霆纵队要求你们撤出时，俄军必须无条件撤出中国！”
阿列科夫回答：“刘将军！这个事情我们必须报告沙皇圣裁，很快会给你答复！”
第二天阿列科夫来到雷霆纵队驻地，告诉刘伟晨沙皇回电表示同意雷霆纵队的意见。
刘伟晨告诉他说：“现在雷霆纵队正在向武汉三镇发起全面进攻，你们先在驻地等候，我会派人与你们保持联系！”
阿列科夫说：“既然我们两军同意合作了，我们俄国军队可以配合你们与日军和清军作战！”
刘伟晨说：“你们可以投入战斗，但是，要加强联系，互通情报协同作战！”
阿列科夫说：“一定的！”
雷霆纵队继续向蛇山发动进攻，上一次进攻虽然没有攻下蛇山，但蛇山上及附近的火力点已经全部暴露。在这次进攻中自然成了炮兵的首要打击目标。一发发炮弹带着尖利的啸音飞向指定目标，战场上立刻就变得浓烟滚滚，暴露的火力点差不多都被轰炸。炮击结束后，战士们向山顶发起冲锋，由于大多数火力点被摧毁，清军的抵抗比上次弱了许多，雷霆纵队的战士们冲进清军的阵地，清军早已成惊弓之鸟，看见雷霆纵队的战士们冲过来了，立即放弃阵地四散奔逃，有的缴械投降。
但是，来增援蛇山的日本人不知道山上已经被占领，还打着太阳旗，高喊天皇万岁，后边跟着清军部队，从山下向进攻蛇山的雷霆纵队发起冲锋。雷霆纵队的营长见状哈哈大笑说：“小鬼子，死到临头了，还他妈的不觉死呀！”对身边的通讯员说：“传令下去，迫击炮、机枪、手雷都用上，现在不是节约弹药的时候，狠狠的打，看小鬼子还能狂妄多久！”
接到命令后，战士们立即开枪射击，轻重机枪向日军扫射，迫击炮一发接一发的发射炮弹，战士向敌人投掷手雷。
在强大密集的火力面前，日军死伤惨重，于是转身往后退去。跟在后面的清军一看势头不对，立刻逃之夭夭。
战士们没有休息，而是立即把大炮拉到山上，架起大炮轰击武昌城内的湖广总督府和清军第八镇（第八师）指挥部等重要目标。
驻守武昌城的清军见有炮弹飞来，赶紧躲进地洞隐蔽，市民们则纷纷躲在家里，不敢出来。
格罗杰科把俄国援华军的军官们召集到一起，对他们说：“现在我们已经和雷霆纵队合作了，为了彰显合作的诚意，现在我们立即向湖广总督衙门和日本援华派遣军司令部发动进攻。”于是，武昌城内的俄军全部行动起来在格罗杰科和阿列科夫率领下，兵分两路向清军发动进攻。
当进攻到总督府附近的时候，守卫湖广总督衙门的清军躲在工事里开枪还击，俄军和清军对对峙了。格罗杰科发现自己的部队一时攻不下来，又担心日本军队增援清军，于是叫过传令兵让他们去城外的俄军军营及雷霆纵队前线指挥部送信，请求支援。
徐浩俊收到俄军请求支援的消息后，立即报告给刘伟晨，刘伟晨说：暂且不要着急去增援，先派出侦察员看看进展情况，特别是俄军的情况，再做决定。
徐浩峻看着刘伟晨，心里有些疑惑，问：“总参谋长，战机稍纵即逝，为何我们暂且不要增援啊？”
刘伟晨站起来，说：“现在俄军人数众多，力量很大，与城内的守军作战，不可能需要我们帮助，为了避免被他们牵着鼻子走。告诉俄军传令兵，让他先回去，我军会前去增援的！”
徐浩俊没有立即派部队去支援俄军，而是传令蛇山上的炮兵向清军和日军开火，支援俄军的行动。
格罗杰科见雷霆纵队开始炮击，传令在总督衙门附近点起火堆，为雷霆纵队指示目标。雷霆纵队的火炮向俄军指引的地方射击，把清军压制在几个隐蔽的工事里。
徐浩峻带着部队进入武昌城与俄军接头后，立即命令部队投入战斗，清军很快就打出了白旗投降，总督衙门被雷霆纵队占领。
打扫战场时，在一个俘虏的指引下，到一处地下室里，俘虏了清政府湖广总督张之洞和负责督战的瑞亲王载琦。
与格罗杰科见面后，询问日本军队的情况，他说没有发现日本军队的影子。
徐浩俊说：那么日本人在什么地方了呢？通讯员！传我命令，各部队仔细搜查，尽快摸清日本人在哪里！”