Унгерн выступил из Урги 1 марта 1921 г., с отрядом из 11 сотен при 8 пулеметах и 4 орудиях. В состав отряда вошли русские, мусульманские сотни, чахарский дивизион и монгольский дивизион Дугар-Мэрэна. Отряд двигался верст по двадцать пять в сутки, потому что не только весь обоз был завьючен на медлительных верблюдов, но они солидно выступали также в артиллерийских запряжках. Несмотря на то, что хорошо выкормленные верблюды легко делают 45-верстные суточные переходы, направляясь в далекий рейд, в неопределенной обстановке барон решил беречь силы животных.
11 марта Унгерн подошел к Чойрыну. Он остановил отряд в 5 верстах к северу от монастыря и спрятал между складками местности. Начальник чойринского гарнизона проявил максимальную беспечность. Он не вел никакой разведки в сторону Урги и поэтому ничего до утра 12 марта не знал о том, что враг подошел к нему на пушечный выстрел.
Ночь с 11-го на 12-е барон провел в разведке. Он побывал в монастыре и в китайском лагере; все лично рассмотрел и перед рассветом двинул свой отряд в наступление. По условиям рельефа местности невозможно было скрыть этот маневр — китайцы заметили нас и открыли бешеный огонь. Ключом чойринской позиции являлась сильно занятая противником скалистая сопка, художественно описанная П. К. Козловым в вышеприведенной цитате из книги «Три года в Монголии». Этот массив высится слева от тракта (если ехать от Урги к Калгану). Для защиты же монастыря и складов гамины укрепили ряд бугров на правой стороне от дороги.
Барон разделил свои сотни на две группы. Левая колонна бросилась на Чойринскую сопку и с налета захватила нижний ее ярус, а правая повела атаку на те китайские позиции, которые прикрывали монастырь. Весь день на нашем левом фланге гремела оживленная ружейная, пулеметная и артиллерийская перестрелка и шла планомерная упорная борьба за каждый камень. На правом же фланге барон решил покончить с противником одним энергичным ударом. Для этой цели он выбросил четыре сотни в конном строю; но сотни эти не смогли доскакать до цели. Даже участие самого барона в двух повторных атаках, следовавших одна непосредственно за другой, не дали никакого результата. Китайцы расстреливали атакующих из пулеметов на ровной, как стол, степи.
Убедившись в невыполнимости своего первоначального плана, сводившегося к тому, чтобы разбить противника на равнине, барон повсюду перешел в наступление в пешем строю. Он сосредоточил усилия на том, чтобы сбить противника с командной высоты, невзирая на всю сложность этого предприятия. Для того, чтобы влить особую энергию в сердца своих бойцов, он применил испытанные в подобных случаях поощрительные денежные награды. Чойринский массив сложен как бы из двух больших каменных глыб, отдельных от вершин, из поднимающихся один над Другим уступов, и барон объявил, что, если атака велась сотней, то каждый первый из сотни, забравшийся на утес или уступ, получал 1000 рублей; если наступал взвод, то первый из взвода получал 500 рублей; когда же лезло вверх отделение, то особо отличившийся из числа его чинов получал 100 рублей. В этом состязании на храбрость и ловкость разыграно было призов на 19000—20000 рублей (сотня Забиякина заработала 11 тысяч).
Некоторые опорные пункты переходили по несколько раз из рук в руки прежде, чем окончательно были закреплены за унгерновцами. Хотя китайцы дрались отлично, русские и татары бесстрашно ползли все выше и выше, по направлению к остриям гребня Чойринского массива. Незаметно подкралась темнота, с наступлением которой барон остановил сражение, чтобы дать людям возможность отдохнуть и сварить чай. В полночь он снова перешел в атаку на командную высоту, вершина которой оставалась еще в руках гаминов, и одновременно послал монгольский дивизион в конном строю, в обход левого фланга китайцев, чтобы вызвать панику в их тылу.
На рассвете 13 марта барон занял гору. В последний момент гамины отказались от сопротивления. Когда взошло солнце, то с вершины открылась безбрежная равнина. Далеко на горизонте виднелось несколько темных пятен, которые могли быть лишь колоннами противника, отходившего к Калгану. Еще накануне, в послеобеденные часы наблюдались какие-то передвижения в китайском стане, давшие основания заподозрить, что дух гаминов сломлен и подходит конец их сопротивлению. И действительно, ночью гамины вышли из Чойрына, оставив в прикрытии конную часть, на долю которой выпала тяжелая обязанность оборонять вершину горы до наступления рассвета. После занятия сумэ объяснилось, почему китайцы сдали свою прекрасную позицию: в 2 часа дня нашим снарядом был убит их старший начальник. Его смерть внесла полную растерянность в ряды начальствующих лиц и угнетающим образом подействовала на всех чинов гарнизона.