日本陸軍牡丹江重炮兵聯隊於1941年11月組建於阿城，長期駐紮在牡丹江，由本部、2個大隊、4箇中隊和後勤部隊組成，每個中隊裝備2門240毫米榴彈炮，全聯隊共有官兵1208人。
1945年7月，牡丹江重炮兵聯隊編入第34軍作戰序列，計劃在8月中旬之前轉移到朝鮮咸興，大部分武器和物資都已經整理完畢，部分輜重和器材已經在城子站裝上火車，第2大隊長等幾名軍官先行前往朝鮮為聯隊主力的轉移做準備。當8月9日日蘇開戰時，牡丹江重炮兵聯隊能夠出動的兵力包括聯隊本部、2個大隊、4箇中隊的1200人，但是每個大隊只有1門火炮可以投入作戰，該聯隊最大的問題是所有火炮牽引車都已經被調回本土，準備用於本土決戰。
■日本陸軍裝備的四五式240毫米榴彈炮，該型火炮是日軍依據日俄戰爭中旅順圍攻戰的經驗教訓而設計研發的重型火炮，專門用於野戰攻堅，於1912年列裝。該炮重達33噸，最大射程為10350米，射速為1發/分，炮組成員為9人，總共製造了81門。
8月9日清晨，蘇軍飛機對聯隊駐地進行了空襲，對日軍營房進行了掃射。日軍立即進行緊急集合，並根據第34軍的命令前往穆稜陣地迎擊蘇軍。8月10日傍晚之前，聯隊全體進入陣地並進行射擊準備，同時還進行了散兵坑、反坦克壕的構築，聯隊本部設在小豆山。第1大隊的1門火炮在進行備戰時出現故障，無法射擊，該大隊於是與聯隊本部會合，共同防守小豆山陣地。第2大隊在10日天亮前抵達北林臺陣地，並將1門火炮部署在陣地中，並做好射擊準備，聯隊後勤部隊則前往牡丹江領取武器彈藥。
8月11日傍晚，蘇軍開始炮擊。半夜，日軍集結在牡丹江公路沿線的彈藥車、卡車中彈燃燒，一時間火光沖天，照亮了夜幕籠罩的大地。8月12日11時，蘇軍坦克沿牡丹江公路幹道發起突擊，第2大隊的火炮立即展開阻攔射擊，重型炮彈的威力使數輛蘇軍坦克失去行動能力。然而，在發射了數十發炮彈後火炮發生故障，蘇軍坦克趁此機會繼續沿公路西進。下午16時，蘇軍步兵部隊開始進攻，雖然日軍第2大隊透過再次集結髮起全體反突擊迫使蘇軍暫時後退，但蘇軍後續部隊在炮兵支援下再度發起攻擊，代理大隊長以下多名軍官受傷，士兵傷亡甚大，陣地失守，倖存人員分散逃跑，一部分人撤到小豆山陣地。
■遠東戰役中的蘇軍坦克部隊，正在草原上行軍前往集結地，準備對日軍發起致命一擊。
戰至8月12日夜間，第1、2大隊和後勤部隊的人員陸續與聯隊本部會合，總數約有600人。8月13日上午，聯隊長進行訓示，要求全體官兵死守小豆山陣地。從8月13日至14日，蘇軍向小豆山陣地發起猛烈進攻，戰鬥進行得極其激烈，蘇軍坦克已經推進到陣地前沿。8月14日，蘇軍進一步壓縮日軍的陣地，迫使聯隊長下令破壞停在小豆山後方的數十輛卡車。
當天夜間，蘇軍集中兵力繼續進攻，在坦克的掩護下，蘇軍步兵突入了前沿陣地，日軍將所有可以拿槍的人員組織起來實施反擊，勉強將蘇軍擊退。然而，戰至8月15日小豆山陣地已經被蘇軍重重包圍，蘇軍炮兵對日軍陣地進行了反覆的火力覆蓋，山上的樹木植被全被炮火摧毀，已經變成一座禿山。聯隊長下令殘餘人員向蘇軍發起最後的決死突擊，全部被蘇軍殲滅，牡丹江重炮兵聯隊也迎來了它的末日。
