8月12日凌晨1点钟，八国联军第二集团军忽然向通州东门、南门和北门同时发起了猛攻。
俄军用大炮轰击通州城东门，数十炮之后，城门被轰开一个大洞，城门后的守军伤亡惨重。
其后赶来支援的武卫后军守军仓促迎战，双方激战到凌晨2点，东门弹药补给不足，火力下降，俄军趁机冲进了通州东门。靠近守军之后，凶悍的俄国人与武卫后军开始肉搏战，一寸一寸地夺取阵地。
这才反应过来的武卫后军守军，在城墙上向冲入城门内的俄军猛烈射击，同时有一些官兵冲了下来，和俄军展开肉搏战，俄军被赶出了东城门。
华西列夫斯基命令骑兵连参加冲击，这些哥萨克人挥舞着他们善于使用的马刀蜂拥砍杀，东门又被俄军占领。但增援而来的义和团战士很快利用人数的优势与俄军颤抖在一起，双方在雨水死伤惨重。
天亮时分，俄军继续向通州东城进攻。
但中国守军的决死表现令人惊讶，他们从城墙上的每一个垛口后连续不断地射击，大炮从城墙上直接瞄准，冲击中的俄军顿时乱成了一团。拉炮的十几匹马瞬间都被打死，冲在前面的炮手全部负伤。俄军仓皇后退，撤退到城墙东南角落的数间民房里。
天大亮之后，中国守军乘胜追击，向俄军藏身的民房呐喊着冲击过来。在丢弃武器、伤员和尸体之后，俄军被赶出了城外。
整整一夜的攻击后，俄军又退回到了原地，??就在此时，阿列克谢耶夫率领援军到达，得到兵力补充的俄军立即重新开始冲锋。而因为东城城门被几次攻破，董福祥不得不派遣更多的人驻防在东城门。
俄军与武卫后军几度激战与东门，导致东门完全被毁，城墙也产生裂纹几近崩塌。
8月12日中午12点，俄军第10团团长安丘科夫率领部队向通州东城发起一轮冲锋，他骑在马上高举马刀，身先士卒，杀死数名义和团士兵。
通州防御总司令董福祥此时也出现在东城的守军阵地上，身先士卒的他毫不隐蔽地站在高处，挥舞着一把中国战刀，大喊：“退者立斩！”
在守军的阻击下，俄军很快就退了下去，留下一片尸体，其中包括安丘科夫团长本人也被武卫后军士兵用刺刀刺死。
华西列夫斯基刚想站起来喊什么，立即被密集的子弹击中，话音未落栽倒在地。到12日下午，俄军仅攻占通州城外的一处山神庙。而进攻南门和北门的联军甚至连城门都没有攻破，随即被击退回去。
八国联军的进攻失败，使得中司令官阿列克谢耶夫打红了眼，下令联军士兵继续向东城进攻，沿着东城门进入内城消灭敌军。双方在通州东门反复争夺，一直战斗到晚上，八国联军不得不撤退休息。
就在八国联军对进攻通州城一筹莫展的时候，此时突然有人报告说通州城内有人来投，愿意做一个内应。
焦头烂额的阿列克谢耶夫大喜过望，立即将那人叫来询问。
来着是一个尖脸猴腮的大烟鬼，一张嘴一口大黄牙剩下没几颗，说话的时候喷出来的口臭熏得人们退避三舍。
这人说道：“诸位洋大人好，我是民军神威营的，我叫做陈震天，我的堂兄叫做陈震宇，是神威营的统领。”
阿列克谢耶夫随即问一下神威营是什么民间组织，有人立即说这支部队就是义和团的，阿列克谢耶夫勃然大怒，下令将其斩首示众。
陈震天被几个印度士兵按在地上，他顿时大叫起来：“你们还要不要打下通州了？你们想不想胜利？想要胜利，就不能杀我，我哥给你们做内应。”
美军司令沙飞立即说道：“等一下，听他说完。”
陈震天被释放开来，他揉着肩膀抱怨道：“有你们这样对待客人的吗？”
“其实如果不是神威营杀死了聂士成，我们未必能够轻松地占领天津。”英军司令盖里斯说道，“所以从这一点上来看，神威营可以做我们的朋友。”
陈震天立即说道：“是啊，我们可以做朋友，所以我才来了，你们要是杀了我们，还能不能做朋友了？”
阿列克谢耶夫问：“你们为什么要帮助我们，总要有一个令人信服的理由吧？”