4月23日，托木斯克战役的最后阶段——中华国防军反攻终于来到。当日凌晨6时，由空军西北战区航空集群派出一个军的强大航空兵支援，将近两千架巨灵神轰炸机、战鹰-3组成的混合编队对新西伯利亚以东、托木斯克以西的广大地域的苏军实施空中打击。

在地面，第53军下属的第531重型装甲师、第534重型机械化装甲步兵师、第205机动师组成强大的突击部队从北面实施大规模迂回包围。

在南线，第51军和第52军的八百多辆坦克装甲战车全部集中起来了，分成两个突击方面，第514重型机械化步兵师和第524重型机械化步兵师分别支援两个军。

51军、52军保留的最为完整的两个炮兵师连同53军的炮兵师，组成了中华国防军西北战区又一个庞大的炮兵集群，担任整个反击作战的炮火支援任务。

此时，苏军担任防御的第6坦克集群司令员巴格拉米扬和第11坦克集群司令员雷巴尔科此时完全没有反应过来。他们正面已经沉寂了一个星期的战场此时风云突变，一周以来，苏军同中华国防军都是进行拉锯战，双方都感到精疲力尽，此时谁有没有力量全部吃掉对方。

而南线以新库兹涅茨克的第37集团军遭遇全歼为代表，陷入全面的危机之中，新西伯利亚现在岌岌可危，苏军的东线总指挥科涅夫和参谋长兼西伯利亚军区司令员瓦图京此时根本抽调不出部队了。一切都要两个中将利用手中的力量来自行解决。

一直在克麦罗沃担任进攻作战的第53军此时终于抽身出来，因为第53军已经担负起了52侧翼进攻的任务。

此时的第51军右翼转入反攻，向苏军第11坦克集群南翼实施突击，力求占领托木斯克——新西伯利亚的铁路线。苏军力求迟滞进攻，瓦图京急忙从战线其他地段的第38集团军向受威胁方向调来两个师，第38集团军司令员莫斯卡连科中将承担起了在新西伯利亚建立新防线的任务。

这一天也被陈更鹏这个战区司令员看做反攻作战的具有转折意义的一天。

4月23日，经过后方补充后的第51军连同第52军重新投入作战，此时中华国防军已经集中了51军、52军、53军和加入了犀牛坦克方队的205机动装甲师，面对苏军中华国防军的坦克已经达到了1：3的优势，步兵优势已达1：2，炮兵优势也达到了1：1，最后的反攻进入到了最为关键的时刻，同时苏军也在调兵遣将。

4月24日，苏军第6坦克集群、第11坦克集群、第38集团军部分部队连同军区第12机械化军共计3500辆坦克同中华国防军1200辆坦克再次爆发了一场坦克大决战，战场就在新西伯利亚以东地区。

早上，中华国防军第53军最先进攻，苏军第12机械化军全力反击，在狭小的阵地上，苏军坦克的密集度变得很大，三百多辆坦克猬集在一起，给了中华军队一个很好的机会。

第53军三个机械化步兵师和两个装甲师的师属炮兵，以及53军的炮兵师部队，共1000多门各型火炮开始对苏军的冲锋阵型进行了覆盖射击。10分钟的急促射，将2万多枚炮弹射向苏军坦克阵形中，同时，航空兵也赶到了战场，两个战鹰-3大队超低空飞行，发射了一枚枚反坦克火箭弹，一朵朵绚丽的死亡之花在苏军坦克集群中不断绽开。

当然，苏军的火箭炮也给中华国防军炮兵部队造成了不小的麻烦，不过苏联的炮兵部队，在中华的制空权之下，损失了近半的火炮，除了那些能够快速机动躲藏的喀秋莎火箭炮发射车之外，那些笨重的重炮，基本上连逃生的机会都没有。

在没有炮火阻拦的情况下，双方的坦克部队终于撞到了一起。

新西伯利亚东面是鄂毕河上游地区，河岸边开阔的地形非常适合坦克的战斗，在面对苏军部队的快速进攻时，53军的坦克群且战且退，始终保持着近千米的交战距离。