Do końca powstania uczestniczące w nim grupy nie skoordynowały swoich działań, co wykorzystały siły ukraińskie. 200px|right|thumb|Pogrzeb poległych uczestników walk 3 lutego Arsenał został zdobyty przez wojska ukraińskie (według innego źródła stało się to jeszcze 31 stycznia). W walce o zakład wzięli udział Kozacy z Kosza Hajdamackiego pod osobistym dowództwem Symona Petlury (ochotnicy i oficerowie ukraińscy głównie z regionów charkowskiego i donieckiego) oraz sotnia strzelców siczowych pod dowództwem Romana Suszki, która w pierwszych dniach walk znajdowała się na froncie poza Kijowem. Obrońcy Arsenału, którzy stawiali opór, zostali zabici bagnetami, natomiast wziętych do niewoli Petlura zabronił rozstrzeliwać. Jednak według innego źródła część wziętych do niewoli powstańców została rozstrzelana na miejscu. Z pewnością natomiast niektórzy pojmani powstańcy zostali osadzeni w więzieniu, z którego wyszli kilka dni później, po zajęciu Kijowa przez oddziały bolszewików pod dowództwem Michaiła Murawjowa.
Przewaga militarna strony ukraińskiej stała się na tyle wyraźna, że bolszewicki komitet rewolucyjno-wojskowy wezwał powstańców do złożenia broni. Ostatnie walki, w zakładach naprawy taboru kolejowego, zakończyły się następnego dnia.