一直怀疑复国军的停火有阴谋的布琼尼这次终于是真急了。好不容易利用停火的间隙，把部队主力调到了伊尔库茨克城里准备坚守，这下又得改变。库图利克的失守，意味他和他的军队被困在了一块长六十公路，宽二十公里的狭窄区域里，稍有不慎，等待他的就是全军覆没。到了这个时候，他已经无法再去关心伊尔库茨克是否能守住了，除了严令谢列霍夫和乌斯季奥尔登的守军顶住复国军的进攻外，自己亲自率领主力向西，试图打通西撤的通道。整个会战最惨烈的一场攻防战就这样打响了。
库图利克只是西伯利亚大铁路上的一座人口只有二千余人的小城镇。但是这里却是地形险要。这里是一座长十公里的倒喇叭形状的峡谷，西面宽，东面窄。峡谷最东面是呈品字形排列的三座山，使东面形成了两个宽度仅仅只有三百米峡谷入口，绝对的易守难攻。第二军在这里的防线因为地势的关系，能够展开的兵力不足一个团，只在三座山上分别各安排了一个营，两面峡谷只能各安排一个连。实际的三百米正面上，能够展开的只有一个排。就是这样一个防线，在接下来的战斗中，却是面临着十数万大军的疯狂进攻。
战斗从一开始，就陷入了白热化。苏俄红军疯狂的炮击使守军在战斗一开始就伤亡惨重。给守军带来严重伤亡的并不是炮弹的弹片，而是打在山上，被砸下来的横飞的乱石。
但是第二军也没有什么避免伤亡的办法，只能在每次炮击之后，一个个连的往上填，仅仅半天时间，就消耗掉了两个整建制的团。好在炮轰到后来，大块的石头越来越少，炮击的伤亡才逐步减少。
在火炮上，第二军吃了大亏。因为是长距离机动，他们并没有携带重装备，除了携带的迫击炮之外，连75炮都没有一门，这样的装备差距下，只能任由苏俄红军的炮兵肆虐。尽管凯塞林的空军给他们提供了支援，可从贝加尔斯克的机场飞过来，一个来回需要三个小时，能够提供的支援就显得非常有限。于是，库图利克的这座小峡谷就成了伊尔库茨克会战的第一个生命粉碎机，一个人肉磨盘，吞噬进一个又一个的生命。
应对这样的局面，远在乌兰乌德的图哈切夫斯基能够给予第二军的帮助，就是命令在乌斯季奥尔登的第四第五军和在谢列霍夫的第三军加强攻势，向布琼尼施加压力。同时请求华夏国防军的空一师也为第二军提供空中支援。但他显然低估了布琼尼的逃生欲望，他在乌斯季奥尔登和谢列霍夫施加的压力越大，布琼尼在库图利克也就越疯狂。在这一点上，华夏老祖宗们总结出来的围三缺一的打法才是最正确的，放开一条生路让你跑，然后在后面追击，当人有逃生的希望的时候，战斗意志是最薄弱的，这样的打法，往往能使在战场上获得优势的一方取得最大限度地胜利。但是，接受俄国军校教育的图哈切夫斯基显然对这一点的理解有很大的欠缺。
当第二军在库图利克峡谷的阻击战坚持到第二天的时候，经过一天一夜的持续战斗，第二军的战损已经高达六成。而且这六成的战损里面，绝大部分都是阵亡的。终于，防线出现了松动。接到报告的图哈切夫斯基在沉默了一会之后，还是下达了让第二军撤退的命令。很明显，在乌斯季奥尔登和谢列霍夫的战斗不可能在一天之内结束。而第二军如果再坚持一天，结果就是全军覆没。
这场峡谷阻击战，第二军付出了接近三万人的伤亡代价。布琼尼也好不到那里，等他撤到济马清点部队时，他手下的部队已经不足八万人。面对二十万敌人，近四十万的军队打得只剩下八万，这无疑是一场惨败。
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