在朱代珍带队沿江而下，一路攻城掠地并占据光海城的同时，吴子玉正带领着麾下两个步兵师和一个炮兵师，在三个独立旅的掩护下，沿着兰伊铁路向西域和北疆方面同时发动进攻。
就在大蜀军政府成立后的第三天，早已陈兵西宁的吴子玉就开始了他的作战行动。因为北疆地区地域广大，更兼靠近罗刹国，是非常危险的边境地区，所以吴子玉亲自带领蜀军两个步兵师和炮兵师一个团的兵力，依靠兰伊铁路的便捷运输条件，迅速向着迪化挺进。
在江夏起义之前，赵守宏早已在这些区域进行了大量的准备工作，不但是张捷先等人利用哥老会的关系渗透到北疆、西域和高原各省。马福祥也利用伊族人的身份，在各省伊民中拉了不少关系。
当年赵守宏派刘湘带队到北疆抗震救灾，不少战士甚至因为不眠不休的抢救伤员、挖掘废墟而牺牲，这些事迹始终在北疆广为流传。这些事迹为蜀军打好了深厚的群众基础，间接帮了吴子玉的大忙。这次中川大军一到，听说是当年抗震救灾的军队，各地民众无不夹道欢迎。
借着火车运输的迅速，在北疆巡抚袁大化反应过来之前，大军已经兵临迪化城下。袁大化惊慌失措之下，连忙招王佩兰商议对策。王佩兰是陆军三十五混成协的协统，他的手下掌控着迪化的防务，对于中川大军压境，他也感到十分棘手。
江夏刚刚起义不久，朝廷的注意力都在汉夏方向，这个时候中川突然出兵北疆，这让他们多少有些反应不过来。想要向清廷请示吧，从北疆到西域沿途的电报线路早就被蜀军割断了，根本无法进行联系。想要抵抗吧，却没有足够的实力，两人因此迟迟拿不定注意。
袁大化和王佩兰犹豫不决，吴子玉却不会犹豫。抵达迪化城外，大军迅速下车展开了队形，炮兵师师长徐孝刚亲自校炮，将川西兵工厂生产的十二门一百零五毫米榴弹炮摆在了迪化城下。
蜀军当即给城内送去了最后通牒，要求他们立刻投降，否则蜀军将会发起全面进攻。袁大化是个对朝廷十分效忠的人，听说蜀军来攻他第一个想到的就是死节。因此袁大化命令王佩兰调动人手，在城墙周围严密布防，打算抵抗到底。
劝降的使者被驳回，徐孝刚也就没有了顾忌。虽然这次来北疆，他的炮兵师只来了一个炮团，但这个炮团可是整个炮兵师里唯一的重炮团，他的威力足以让任何敌人发抖。
在劝降失败以后，徐孝刚立刻命令炮兵向着城中开炮。为了避免伤及百姓，火炮的攻击范围被严格限制在城墙附近，那里有着第三十五混成协的不少防守官兵。
袁大化和王佩兰正在巡抚衙门里商量对策，忽然听到城外的阵阵闷雷声，他们还以为这是北疆常见的旱地雷所以并未在意，但很快他们就发觉不对了。雷声过后，天空中突然传来密集的尖啸声，随后无数一百零五毫米口径炮弹从天而降，准确的落在了城墙一线。
袁大化只感觉脚下大地突然晃动了起来，他一个没坐稳险些跌倒在地。巨大的爆炸声在城墙内外接连响起，爆炸激起的气浪将周围百米之内的屋顶全都锨飞了。三十五混成协的官兵哪里见过这样的阵势，他们顿时惊慌失措，有的开始四处找掩体躲避，大多数则干脆趴在地上。
十分钟之后，这样的连续炮击才渐渐停止，幸存的官兵们慢慢走出隐蔽所，想要查看一下情况。可他们却发现，那些趴在地上的士兵一个也没起来。一个叫穆嘎的年轻人走到好朋友面前想要逗逗他：“喂哈依，快起来吧。人家的大炮早就停了，你难道被震聋了听不见不成。”他笑着故意踢了同伴一脚，可是对方却依然没有动静。
穆嘎蹲下身子仔细查看同伴，他感觉同伴的身上没有伤痕，除了落下不少土之外根本没有外伤。他以为同伴在和他开玩笑，就笑着推了同伴一把，结果这一下把对方翻了过来。趴在地上的哈依被翻过来，穆嘎才吃惊的发现，自己的好朋友七窍流血，早已经死透了。
他发疯了般的将所有趴在地上的战友都翻了过来，发现每一个都是同样的死状。活着的三十五混成协官兵们彻底疯狂了，他们不知道这些战友都中了什么魔法，为什么全身没有任何伤痕，却已经七窍流血而死。
其实这些人并不知道，在大口径炮弹的连续攻击下，人是不能趴在地上的。大地对震荡波的传导速度很快，损耗也很小。如果人将脆弱的腹部贴着地面，那么炮弹爆炸所产生的强烈震波会传导过来，将这个人的内脏全部震碎，这也是为什么那些死者全都七窍流血的原因。
没有这方面知识的混成协士兵，还不知道自己是如何侥幸躲过一劫的，信奉伊斯兰教的他们，最终将这诡异的现象归究为上天的惩罚。混成协因此士气大跌，不少士兵纷纷逃走，留下的也是人心惶惶。整个迪化城在蜀军一轮炮击之后，实际上已经失去了战斗力。
受到一次炮击之后，王佩兰立刻登城，他想要带兵坚守阵地，等待着对方可能的步兵进攻。可是等到王佩兰到了城墙，他才发现满地都是士兵的死尸，而站着的士兵早已所剩无几。
看着城外列队的蜀军，王佩兰先失了胆气，他对着官兵胡乱应付两句，立刻转身逃走。王佩兰还算够朋友，他在逃走之前经过巡抚衙门，将袁大化也带上了。两人匆忙的打开迪化西门，沿着铁路线向伊犁的方向逃去，那里还有北疆的另外一支武装力量伊犁混成协。
没想到一顿炮击就解决了问题，蜀军当即进城安民，随后大军以迪化为中心，迅速向周围扩张，控制占领附近地区。听说是当年抗震救灾的军队又回来了，各族百姓纷纷倒戈，不少当地士兵也选择了投降，这让接收北疆的工作变得异常顺利。