盛世才的指挥官蒋有芬派其部队跟在中央陆军新编第三十六师第1旅后面，而其他盛世才的新疆省军则将阿不都尼牙孜和基奇克·阿赫德·西江驱逐至莎车。苏联红军飞机通过空袭协助新疆省军，飞机投下的炸弹甚至装有芥子毒气。苏联战机首先从一个空军基地飞到卡拉科尔，然后再飞往乌什和龟兹。9月9日，莎车被盛世才的军队佔领。9月15日，阿不都尼牙孜被处决。10月15日，苏联轰炸了和田，造成2,000人伤亡。中央陆军新编第三十六师的残余人员越过昆仑山逃往青海和西藏北部。
后续.战前，马虎山与南京国民政府交换信