Из приказа командира 167-й стрелковой бригады, отданного 16 марта: «Штабу бригады установить телефонную связь по льду с частями и штабом сводной дивизии, дублируя ее живой цепочкой и посыльными. Во время действий и движения по льду соблюдать тишину, до последней возможности использовать движение колоннами или резервными строями. Колоннам иметь в голове ударные группы в белых халатах, снабженные мостками перекидными, штурмовыми лестницами; пулеметы иметь на салазках. При наступлении помнить один клич: «Вперед!» Отступления быть не может. В городе с мятежниками в переговоры не вступать. Организовать правильное питание частей огнеприпасами с Ораниенбаумского берега. Санитарам с носилками следовать за частями».

Передовые пехотные части спустились на лед в темноте около 2 часов ночи, вслед за ними с различными интервалами двинулись войска второго эшелона и резервы. В Южной боевой группе в первой волне шли 32-я и 187-я стрелковые бригады.

Главной опасностью были прожектора Кронштадта, которые освещали подходы к крепости. Но по какой-то причине наступающие колонны кронштадтцы своевременно обнаружить так и не сумели. Зато сами прожектора служили хорошими ориентирами.

Наступавшие части обороняющиеся обнаружили только тогда, когда те уже развернулись в боевые порядки. Да и тогда огонь велся по атакующим весьма неточный. Возможно, стрелявшие не желали братской крови, надеясь, что атакующие перейдут на их сторону? Одновременно тяжелая артиллерия вела стрельбу по карательным частям второй линии, двигавшимся по льду, а также по южному берегу Финского залива.

Впрочем, и на этот раз не обошлось без саботажа. Так командир одного из батальонов 501-го полка впоследствии сообщал, что после приказа о выступлении на лед часть красноармейцев заволновалась, «послышались крики: «Не пойдем!» Каким способом командир полка Я. Фабрициус все же заставил своих красноармейцев идти на Кронштадт, история умалчивает…

Из донесения командира 8-й роты 443-го стрелкового полка: «Пройдя около версты вперед, пули стали сыпаться градом, шрапнель рвалась над головой, снаряды, пущенные на удар, пробивали лед, и на том месте вылетал столб воды, картина была потрясающая. Но хотя и очень здорово противник засыпал нас с пулеметов и орудий, а пораженья было совсем мало, всего лишь было несколько раненых, убитых – ни одного. Когда мы добрались до берега крепости, то здесь были орудия и пулеметы, прислуга которых вся разбежалась».

В 5 часов 30 минут взлетела зеленая ракета – сигнал, что атакующие ворвались в город. Тяжелые бои развернулись в особенности в районе Петроградских ворот и прилегающей к ним Петроградской улицы. Матросы из отрядов прикрытия неоднократно переходили в контратаки.

Узнав об этом председатель Ревкома С. М. Петриченко не стал дожидаться, чем дело кончится, а на автомобиле уехал в Финляндию. Вслед за ним туда же двинулась пешая колонна в восемь тысяч матросов и солдат. После этого бои за Кронштадт вели уже только отряды прикрытия, составленные из самых смелых и отчаянных матросов.

Заметим, что из воспоминаний матроса И. А. Ермолаева следует, что кронштадтцы фактически заранее решили не защищать город и не проливать много крови. И. А. Ермолаев пишет: «14 марта революционным тройкам частей было предложено подготовить части к отходу на финский берег в районе Териоки с тем, чтобы 16 марта в ночь на 17 начать отход. Я побывал на форте Тотлебен, который был укомплектован моряками учебно-минного отряда, и информировал командира отряда товарища Пучкова о принятом решении и о необходимости оставить для прикрытия отходящих небольшую группу наиболее опытных моряков. 15 марта во второй половине дня я выяснил в штабе обороны у заместителя Петриченки товарища Яковенко, что ревком организовал отряды прикрытия из всех частей гарнизона, которые в случае штурма крепости будут защищать ее, пока отходящие части не достигнут финского берега. 16 марта отряды прикрытия заняли свои позиции. Была приведена в боевую готовность артиллерия кораблей и фортов, и отход начался».

После полудня на помощь авангардным карательным частям в город прорвалась 80-я бригада во главе с командиром сводной дивизии П. Е. Дыбенко и комиссаром Южной группы К. Е. Ворошиловым. К 14 часам 17 марта части 167-й бригады отрезали стоявшие во льду линкоры «Севастополь» и «Петропавловск» от порта. Это был серьезный успех. После этого матросы начали отходить в глубь города. На улицах Кронштадта начался ожесточенный затяжной бой. Карательные части несли потери, так как, хорошо знавшие город матросы действовали инициативно, заходя в тыл наступавшим через подвалы и чердаки. В районе Якорной площади авангард карателей – 187-я и 32-я бригады – попали под перекрестный удар и вынуждены были отступить.

Из донесения командира 1-го батальона 501-го полка: «Пулеметы противника обнаруживались везде: в подвалах, в квартирах, на чердаках и на крышах; но, несмотря на это, потерь от них было немного, вероятно, вследствие растерянности противника».

В целях пресечения возможной вылазки со стороны команд мятежных линкоров сразу же было выставлено боевое охранение наших войск, но линкоровская братва такой попытки не предприняла. Однако артиллерия фортов вела интенсивный огонь по наступавшим частям второго эшелона, которые вынуждены были двигаться при дневном свете, нанося существенные потери. Если войска Южной группы ворвались в город, то части Северной группы все еще пытались пробиться к острову через огневой заслон. Пытаясь избежать артиллерийского воздействия, Северная группа войск была вынуждена замедлить продвижение и сместиться влево, в направлении главного удара, вследствие этого дорогу с Финляндией перерезать не удалось, что способствовало беспрепятственному уходу за границу всем желающим.

Около полудня в результате ожесточенной контратаки карательные части были вынуждены отступить от центра города к пристани. Каазалось, вот-вот и матросы сбросят карателей на лед, но в этот момент Тухачевский бросил в бой свой последний резерв – кавполк 27-й дивизии. Вид атакующей конницы вызвал среди мятежников слухи – в атаку идет конница Буденного.

Конница атаковала Кронштадт прямо по льду. Преодолев с относительно небольшими потерями расстояние до Кронштадта, кавалерия ворвалась в город через Петроградскую пристань и оттеснила мятежников.

П. Е. Дыбенко так описывал этот переломный момент сражения: «К 17 часам 17 марта одна треть города была в наших руках. Но, как оказалось, в это время мятежный штаб решил продержаться на опорных пунктах города до наступления темноты и ночью напасть на измученных суточным боем красноармейцев, вырезать их и снова овладеть Кронштадтом… Но этот коварный замысел мятежникам не удалось привести в исполнение. В 20 часов 17 марта красные войска были двинуты в решительное наступление, поддержанное прибывшей по льду артиллерией. Немалое замешательство произвел на мятежников проскакавший галопом, по льду кавалерийский полк на поддержку частям, находившимся в городе. К 23 часам все опорные пункты были заняты красными частями, и мятежники начали сдаваться целыми партиями в плен…» Команды «Севастополя» и «Петропавловска» прекратили сопротивление в 9 часов вечера и подняли белые флаги.

Первым из линкоров сдался «Севастополь». С самого начала боя команда корабля, ведя огонь, находилась в казематах и погребах, люки которых были задраены. На верхней палубе, в боевой рубке, оставался лишь командный состав, передававший свои приказания вниз по телефону. Поэтому матросы ничего не знали о том, что происходит снаружи. Узнали они об этом только поздно вечером, когда к ним явился командир линкора Христофоров и предложил им покинуть корабль, чтоб взорвать его, но уничтожить корабль матросы ему не дали.