从二十一日开始，苏军就开始不断地收紧包围圈，而第八十四师则被部署到外围，阻击布鲁西洛夫派来的援军。
苏军集中了八个步兵师和一个机械化师的兵力，从各个方向发起了进攻。
高尔察克此时仍然没有放弃突围的希望，他相信只要布鲁西洛夫派来的援军发起攻击，一切都会好起来的。
与之前科尔尼洛夫麾下的那些杂牌军不同，被围困的近二十万白军大多是一战时期的老部队，是布鲁西洛夫从各地抽调的主力部队。
虽然在战斗力上没有明显的优势，但至少不会出现先前干掉指挥官作鸟兽散的情况。
困守在袋形阵地的白军在高尔察克的指挥下拼死抵抗。
高尔察克在阵地上布置了许多高音喇叭，这些喇叭无时无刻不发出一些类似于"要战斗到底"，"投降没有好下场"之类的激动人心的讲话。
这些话传遍了整个战场，让对面的苏军恶心不已。
在弹药与燃料补给都几近断绝的情况下，白军部队在高尔察克的命令下端着刺刀整团整团地向苏军的坦克、大炮和机枪发起多次集团冲锋，企图突破包围向南撤退。
然而血肉之躯终究不敌枪炮和钢铁巨兽。
白军在苏军的炮击、扫射和坦克碾压下，成千成万地死伤或成建制地向苏军投降。
除少数士兵得以逃脱外，白军主力仍处于围困中。
在包围圈的外围，布鲁西洛夫派遣的更多的生力军正在不断地围攻第八十四师构筑的防线。
陆建章不断率领装甲部队发动反冲锋，多次击溃敌人的进攻。
白军虽然想营救被困的部队，但是始终没办法突破第八十四师的防线。
为了尽快消灭被围困的白军，二十三日，苏军对包围圈内唯一一座城市卡纳什发动了猛烈的攻击。
苏军集中了数百门各式火炮以及所有的空中支援力量，对盘踞在这座城市内白军进行了超过五个小时的火力打击。
待苏军步兵杀进这座城市之时，白军残兵败将已经失去了组织成规模抵抗的能力。
经过短暂的巷战后，苏军俘虏了大量白军士兵，成功占领了这座包围圈内唯一的城市。
失去了城市作为支撑后，高尔察克率领白军退向伏尔加河沿岸地区，依托尚村的防御工事继续顽强抵抗。
二十四日，勃朗施坦下令第一近卫机械化师四处出击，在白军防线上四处穿插，以绝对的装甲优势将白军分割为六个部分。
每个部分不过两万余人，完全丧失了任何突围的能力。
而对于苏军来说，将其各个歼灭也变得轻松了许多，只是个时间问题。
此时，外围的白军主力发动的连番进攻已经报销了上万人，虽然给第八十四师造成了上千人的伤亡，但仍然未能将战线推进一公里。
打成这样，布鲁西洛夫直呼打不过就是不够多，遂抽调莫斯科，斯摩棱斯克，梁赞等地的白军迅速乘火车东进，一同猛攻第八十四师。
到了二十六日，包围圈内仍有十余万白军，但是外围集结的白军已经超过了二十万，饶是第八十四师也有些撑不下去了。
正当布鲁西洛夫胜券在握之际，第二十八军另外两个师的赶到彻底击碎了他的幻想。
由于对包围圈对进攻牵扯了白军太多的机动兵力，位于南北两线的八十三师和八十二师得以，抽身赶往喀山一带作战。
帝国志愿部队第二十八军全部集结到了包围圈外围，硬生生地挡住了二十万白军的进攻。
而且由于更多支援火力的抵达，白军进攻对自身造成的损失变得更加巨大。
进攻到二十七日，外围白军为了营救被围部队，已经交代了超过三万人，却仍无寸进。
什么叫做绝对防御，对于帝国国防军的主力来说，只要部队没打光，这条防线你就跨不过去！
二十七日，随着外围白军攻击的放缓，陆建章集结全军的装甲部队，协助苏军围歼残存的白军。
高尔察克在抵抗到最后两万人之时，自己亲自开着一架战斗机在一处临时机场起飞，向南逃去。
苏军空军正在支援地面作战，一时没来得及追击，竟让他飞出了包围圈。
只不过，不幸的是，逃跑途中，他遭到了帝国志愿部队防空火力的打击。
他所驾驶的飞机被击中，摇摇晃晃地砸了下去。
高尔察克重伤摔进了白军军营内，他的飞机还砸死了一名倒霉的白军哨兵。
被白军士兵紧急送到后方治疗后，高尔察克保住了一条命。
这是自从他在西伯利亚被第二十八军打败之后地第二次死里逃生。
包围圈内被围白军残部，在二十八日拂晓集体向苏军投降。
喀山反击战至此宣告结束，以四万人左右的伤亡，歼灭了二十万白军，彻底解除了白军对喀山的威胁。
而外围前来解围的白军也不得不纷纷后撤休整，完全失去了反击喀山的可能。
这场战役充分展现了帝国军事顾问和教官训练出来的装甲机械化部队的作战能力，使得苏军的发展重心也开始从步兵火力转向机动性与装甲率。