血军第三军团北方集群以重大伤亡的代价围歼了俄军北上部队大部分，并且导致俄军远东军团伤亡惨重。但是很可惜，这并没有给俄军远东军团致命的一击，俄军迅速调整了战略重点，将所有士兵撤退到奉天城下，丢弃了长春。于是李亮的北方集群则轻易地夺回了长春，并且继续南下，与第三军团南方集群成功汇合在铁岭，并将俄军包围在奉天。
俄国人犯了一个非常严重的错误，那就是放弃了铁岭的防御，转而将防御重点放在奉天城与铁岭之间的九里沟，也就是后世的沈北新城地区。放弃了铁岭的天然屏障而使用人造的防御工事，俄国也有一些迫于无奈，因为向北突围战败的原因，导致俄军被俘伤亡六万余人，而俄国人在中国是死一个人少一个人，伤一个人死一个人，俄军兵力不足武器弹药不足，则必须进行收缩防守。
奉天城下，中国军队包围方向是北方和西方，而日军包围着俄军的东方与南方，俨然将俄军当做了瓮中之鳖。
但俄军的防御司令扎鲁巴耶夫是一位经验非常丰富的守将，尽管他和利涅维奇矛盾重重，可是事到如今双方不得不好好合作了。
２月３日，中日双方共同发起了奉天会战，同时向奉天城发起了进攻。
中国方面经过了调整和补充，总计投入了八个集团军３０万人，而日军则将四个军总计３４万人全都投入上去，总计６４万人对俄军防御的奉天城发起了猛攻。日本人将臼炮布置在阵地前，开始向俄军进行炮火倾泻，巨大的炮弹让俄军闻风丧胆。不少俄军士兵疯狂逃窜，扎鲁巴耶夫枪毙了不少逃兵才稳住阵脚。
在激烈交战之中，俄军为了稳住中国方面，卑鄙地将中国百姓驱赶到阵地前，妄图组织中国军队的炮击。
为了对付俄国人的卑鄙方式，第三军团总参谋长陈信下令将俄军战俘绑在阵地前，要知道前后在东北战场上，中国方面总共俘虏了将近八万俄军战俘了，而被抓捕的俄国百姓更多，只是出于人道主义，中国方面仅仅是将俄国百姓隔离监察了起来。但是俄国人这种卑劣的方式做出来之后，中国人则以更加卑鄙的方式让俄国人搬起石头砸了自己的脚。
利涅维奇给出主意的参谋一个狠狠地耳光，随后下令将中国百姓全都释放了。而中国方面则很有默契的停止进攻三天，让奉天城的百姓向北或者向西安全撤出之后，才重新发动了对奉天城的进攻。
奉天的俄军远东兵团岌岌可危，而此时在海参崴的俄军也开始有所行动，海参崴的守备司令率领六万俄军士兵袭击了珲春县、汪清县、延吉县、敦化县、桦甸县，朝着铁岭和抚顺疯狂地冲来，俄国人并不在乎攻城略地，他们的目的只有一个，就是打破包围圈，解救远东军团。