Bản thân tuyến đường và những khu vực quanh nó được coi là tài sản chung, theo thỏa thuận năm 1924 giữa Liên Xô và Trung Quốc. Ngày 11/8, xung đột nhỏ diễn ra giữa hai nước, song mãi tới ngày 17/8/1929, trận chiến đầu tiên mới thực sự nổ ra khi quân Liên Xô tấn công vào Chalainor, Trung Quốc.
Theo giải thích của Liên Xô, nguyên nhân xung đột bắt nguồn từ việc Zhang Xueliang - người cai quản vùng Manchuria (nơi tuyến đường sắt đi qua và là một khu vực tự trị của Trung Quốc thời bấy giờ) bị chủ nghĩa đế quốc phương Tây và những người Nga định cư ở biên giới Trung Quốc - Manchuria lôi kéo nên muốn kiểm tra xem Hồng quân Liên Xô mạnh tới đâu.
Mặc dù số quân phía Trung Quốc lớn hơn, song binh sĩ Liên Xô tinh nhuệ hơn và được vũ trang tốt hơn, lại chủ động sử dụng máy bay, nên họ có ưu thế.
Sau một trận không kích ngày 12/10/1929, 5 trong số 11 tàu của Trung Quốc bị tiêu diệt và số còn lại phải rút lui. Sau đó, quân đội Liên Xô đã đổ bộ từ các tàu chiến của Hạm đội Viễn Đông. Với sự hỗ trợ của Hồng quân, pháo binh chiếm được thành phố Lahasusu của Trung Quốc. Sau khi đánh bại đối phương, quân Liên Xô mau chóng rút về nước.
Trường hợp tương tự cũng diễn ra trong chiến dịch Fugdinskaya, nổ ra ngày 30/10/1929. Tại cửa sông Tùng Hoa, 8 chiến hạm thuộc Hạm đội Viễn Đông của Nga cùng binh lính cuối cùng đã đánh bại Hạm đội Sungari của Trung Quốc đóng quân tại đây. Sau đó hai trung đoàn thuộc Sư đoàn bộ binh số 2 chiếm đóng thành phố Fujin đến tận 2/11/1929 mới quay về Liên Xô.
Các hoạt động quân sự kéo dài tới tận 19/11 với phần thắng cuối cùng thuộc về Liên Xô. Theo một số ước tính, Trung Quốc mất gần 2.000 người trong các cuộc giao tranh, hơn 8.000 người khác bị thương. Thiệt hại phía Hồng quân Liên Xô là 281 người.
Phía Manchuria mau chóng tìm kiếm hòa bình và tới 22/12/1929, một thỏa thuận được ký kết. Theo đó, CER tiếp tục được Trung Quốc và Liên Xô sử dụng theo điều khoản đã ký trước.
Theo báo RBTH của Nga, cuộc xung đột CER không phải lớn nhất trong những lần đụng độ giữa Liên Xô và Trung Quốc, nhưng nó có ý nghĩa lớn nhất về hậu quả lịch sử và địa chính trị. Chưa bao giờ hai bên lại tiến gần tới một cuộc chiến tranh toàn diện tới vậy.