接到佳木斯求救的电报后，邻近的日伪军立刻赶来救援，其中实力较强的主要有宝清的关东军骑兵第3旅团以及密山的第11师团，两者距离佳木斯的路程相差几，但骑兵的速度更快，却反而因此被抗联打了个时间差，一头钻进了徐向前以主力十几万人布下的大“口袋”。
其实作为关东军的骑兵旅团，日军骑兵第3旅团的实力还是很强的，它甚至还下辖了一个战车队，一共有24辆坦克和装甲车，可他们却不幸地对上了历史上被严重低估了的军事天才徐向前，加之双方的兵力差了足足二十多倍，结果也就显而易见了。
由于北满根据地的兵工厂已经能够生产利用空心装药原理破甲的反坦克枪榴，相当一部分官兵也都学习过反坦克战术，加之骑兵第3旅团的坦克装甲车数量本来就根本不足以冲垮十几万大军，因此很快就被消灭，其中损坏不太严重的十几辆坦克与装甲车都被抗联官兵想方设法运回了北满的兵工厂进行维修，最终有5辆坦克与3辆装甲车被完全修复，抗联从此也有了自己的装甲部队，尽管由于没有制空权、与日军装甲部队相比又众寡悬殊的缘故，用起来一直都是小心翼翼，以偷袭打闷棍居多，虽然交换比非常好看，却也因为其“猥琐”的打法而被后来十五集团军派来支援的装甲兵们笑话
消灭日军骑兵第3旅团5000多人之后，徐向前又马不停蹄地指挥主力会同正在阻击敌军的部队对日军第11师团形成了合围，这个师团虽然名气不大，但毕竟也是精锐的日本陆军常设师团，徐向前虽然下了将其全歼的准备，却也作好了部下伤亡五六万人的心理准备。但令他意外的是，带兵出战的第11师团师团长渡久雄中将于大战爆发前夕突然病倒（据历史记载，此人于1938年12月突然同时罹患猩红热与肺炎，不到半个月就死掉了）不能理事，令第11师团军心动摇、士气骤降。
徐向前虽然不清楚此事。但敌军比自己预计的要弱总不是什么坏事，反应迅速的他当即命令部队加强攻势，在一天之内毙俘日军18000余人，取得了渡江之后的第二场大捷（对于夺取据点但歼敌不多的战役，赤色党一向不会太看重。）。而抗联却只牺牲了七千多人（总伤亡3万余人）。[
这时。由牡丹江的关东军第5军司令部派出的部队却因为抗联工兵部队埋下的几万颗地雷而步履维艰，绕过雷区不走交通线的话行军速度快不起来，可如果让工兵一路排雷的话那就只会更慢。而他们这么一耽搁，徐向前很快就腾出了手来。第5军刚刚组建不久，部队还没配齐，野战部队仅有现在已经被抗联灭掉的那两支，因此在接到佳木斯日军的求援后，第5军司令部一时间只能以驻守牡丹江的守备部队加上部分在乡军人临时组成特遣支队赶往佳木斯救援。
这支部队的战斗力和火力都很显然不能与鬼子精锐的野战部队相比。兵力也不过1万多人，本来就是打着与那两支部队合力的心思才派出来的，可是现在那两支更加精锐的野战部队都被灭了，他们自然不敢再继续前进，连忙向司令部发出电报请求撤回牡丹江。但是关东军第5军司令部却低估了抗联的实力和徐向前的能力，他们认为抗联消灭总兵力几近3万人的两支精锐野战部队之后必定损失巨大，因此继续催促特遣支队向佳木斯进军，以挽回败局。结果这支部队很自然地羊入虎口，抗联轻松地取得了渡江之后的第三场大捷。也将连续歼敌人数增加到4万以上，而且伪军与伪警察还没计算在内
此役过后，牡丹江守军的兵力已经锐减到几千人，若非哈尔滨的第4军及时将精锐的第1师团派来，日本第5军司令部就只有弃城逃跑了。虽然鬼子崇尚战斗到最后一人，但军司令部被抗联这样的“非正规军”端掉只会带来更大的耻辱。值得一提的是，本来第4军司令部是打算派第4师团前去救援的，结果第4师团突然“疫病流行”。于是只能派第1师团出去了
纵使抗联因为战争的磨砺与连胜的激励而愈战愈强，但是一个日军常设师团的实力依然不可小觑。如果是野战，徐向前或许还有将其歼灭的雄心，但是攻坚的话，即便他对于攻坚同样擅长，缺乏重武器的抗联也几乎不可能有得手的希望。除了城防的帮助，抗联越是向西进军，距离日军控制的伪满核心区域就越接近，日军飞机的威胁也会直线上升，对于目前兵力已经相当庞大、隐匿十分不易的抗联主力部队来说，这个威胁是断然不可忽视的
虽然力继续深入沦陷区，但是渡过松花江的抗联官兵也没有马上返回北满根据地，除了留下几百名武工队员四散出去尝试在三江平原南部建立游击区之外，徐向前这些天里的主要工作还是像当年红军时期外线作战时一样就地扩军筹款，也是依靠在敌占区征召过来的万余兵员，抗联主力渡江之后虽然折损不少，但也多少获得了一定的补充，因而建制还算完整。
不过，虽然形势一片大好，但徐向前对在松花江以南的平原地区建立稳固的根据地，暂时还是不敢寄予太大的希望，否则他也不必利用冬天松花江封冻的机会，尽可能地将当地的人口迁往北满根据地了。
之所以对在这一带建立根据地没有信心，一方面是因为东北发达的铁路交通与相对稀疏的人口密度，想在险可守的平原地区坚持游击战的难度极大，尤其是后者最为要命。另一方面则