克、3輛裝甲車引導步兵衝擊，另由1個坦克中隊4輛坦克從島南端的江叉冰麵上穿插，企圖切斷島上中國邊防部隊與中國江岸的聯係。蘇聯江岸上的火炮和機槍封鎖中國江叉，阻攔中國部隊上島增援。中國守島部隊在孫玉國、於洪東、周登國等指揮下，集中主要力量和反坦克兵器重點打擊正麵入侵的蘇軍，同時在岸上火力支援下打擊迂回入侵的蘇軍坦克中隊。經過2小時激戰，蘇軍的第2次進攻又被打退。15時，蘇軍在猛烈炮擊中國邊防部隊的一線防禦陣地後，向珍寶島發起第3次進攻。中國邊防部隊副營長冷鵬飛率部上島，與島上中國部隊協同作戰。同時，中國邊防部隊炮火支援，擊中蘇軍指揮所，擊斃蘇軍比金地區邊防部隊總指揮列昂諾夫上校。17時，蘇軍撤出珍寶島，蘇軍第3次進攻被粉碎。在這天的戰鬥中，中國邊防部隊擊斃蘇軍上校以下官兵60餘人，擊傷80餘人，擊毀擊傷坦克、裝甲車13輛，繳獲軍事裝備1部。中國邊防部隊陣亡12人，傷27人。至此，珍寶島地區的中蘇武裝衝突以中國軍隊的勝利而暫告結束。
珍寶島事件的發生，對中蘇關係、中國國內形勢都有著直接的影響，引起全世界的關注。事件發生後，蘇聯向中蘇邊境以及蒙古人民共和國大量增派陸、海、空三軍，直接部署在上述地區的兵力有陸軍42個師，空軍25個師，飛機3000餘架，海軍艦艇800餘艘，邊防總隊21個，總兵力達100多萬人。中蘇邊境上的嚴峻形勢加重了中共黨內關於國際形勢日益嚴重、世界大戰不可避免的判斷。毛澤東在1969年4月的中共九大會議上發出了“準備打仗”的號召，由此掀起了全國備戰高潮，從而嚴重影響了國民經濟的正常發展。
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