Jako pierwsi zaatakowali pozycje niemieckie w mieście 23 stycznia o godzinie 9:00 żołnierze radzieccy z 47 i 65 Brygady Pancernej. 47 BPanc. dowodził płk. Nikołaj Kopyłow, a 65 BPanc. płk. Iwan Potapow. Atak przeprowadzono od strony zachodniej z powodzeniem. Czołgistów na ich pozycjach zastąpili kawalerzyści z 2 Gwardyjskiego Korpusu Kawalerii. Zaznaczyć jednak należy, że w przypadku wyzwalania Bydgoszczy spod okupacji niemieckiej w kolejnych dniach walk decydującą rolę odegrali polscy żołnierze z 1 Armii Wojska Polskiego. W walkę zaangażowali się również mieszkańcy Bydgoszczy. Armia Czerwona natomiast prowadziła działania bojowe przede wszystkim wokół Bydgoszczy, m.in. na przedpolach Nakła. Pod Magdalenką doszło do walk między wycofującymi się z Bydgoszczy niedobitkami wojsk niemieckich a żołnierzami polskimi z 8 Pułku Piechoty, zakończone zdobyciem wspomnianej miejscowości.
Po zakończeniu walk żołnierze polscy zaangażowali się w pomoc mieszkańcom miasta, utrzymywali w nim m.in. porządek i dyscyplinę oraz przejęli ochronę ważniejszych obiektów. Byli też pomocni w zorganizowaniu tymczasowych władz miejskich. Pierwszym komendantem Bydgoszczy został major Daniel Kulik, dowódca batalionu w czasie bitwy o Bydgoszcz. Władze zainstalowano w ratuszu podobnie jak Tymczasowy Komitet Obywatelski.