过程
1934年1月中旬，苏联红军出动2000余官兵，从巴克图卡潜入新疆塔城。在中苏边界，苏联红军换上了盛世才早已準备好的民族军服，扮作归化军，从塔城外围南下，携带着山炮、野炮和装甲车等重型武器。马仲英部以逸待劳，红军先头部队首战失利，后来凭借重型武器才突破防线，进抵迪化。随后，苏联红军出动了飞机，炸弹倾泻在马仲英的阵地上，马部伤亡惨重。迪化城内守军趁机反攻，马仲英部仓皇逃窜。撤退途中，马仲英曾向南京政府发出电报，控告盛世才借外兵打内战，说自己将不惜一切，誓死保卫国土，同时呼吁南京政府製裁盛世才。蒋介石当时正在对中央苏区红军进行第五次"围剿"，怎能顾及新疆的马仲英?
民国时期新疆地图此后3年，盛世才又平息了马虎山(马仲英的姐夫)等人的叛乱，在新疆的统治逐渐巩固下来。包尔汉后来说:"如果没有红军来援，盛政权在张、马的联合进攻下是支持不住的。"但在相当长一段时间内，南京政府的势力无法进入新疆，使新疆有10年左右时间在政治上处于半自治状态。
结果
平息马虎山叛乱后，苏联红军大部回国，剩余官兵分别驻守在疏附、和田及中印边境的赛图拉、黑黑孜江干等地。1937年8月21日，国民政府与苏联签订了互不侵犯条约，苏联大力援助中国，中苏关系进入蜜月期。苏联的大批军火物资通过新疆运往抗日前线。同时，新疆又是苏联中亚地区安全的一个天然屏障，地位至关重要。1938年1月，苏联红军的一个机械化加强团--红八团进驻哈密，守护着新疆东部大门，保卫盛世才的割据政权，这就使得国民党军队不敢轻易西进。
