W tym czasie, będąca w przestrzeni operacyjnej wojsk polskich, 1 Armia Konna Budionnego parła na zachód. Wykonując rozkaz dowódcy armii, sowiecka 4 Dywizja Kawalerii skierowała się na Żytomierz. Dowódca dywizji zdecydował jedną kolumną maszerować wprost na miasto, a drugą wykonać manewr obejścia. 6 czerwca obie kolumny podeszły pod miasto. Tu Sowieci uzbroili nieprzychylnie nastawioną do Polaków miejscową ludność i w ten sposób wzmocnili swoje szeregi. Pod Murowaną doszło do potyczki wysłanego na rozpoznanie szwadronu przybocznego Naczelnika Państwa z sowieckimi ubezpieczeniami. Po krótkiej walce polski szwadron wycofał się do Staniszówki. W południe Sowieci zaatakowali stację kolejową i zdobyli ją. Polacy rozpoczęli ewakuację miasta i wycofali się w stronę Zwiahla. Kawaleria Budionnego nie zajęła jednak miasta; wkrótce wycofała się spod Żytomierza i skoncentrowała się w rejonie Lewków – Kalinówka – Wachówka. Wtedy Polacy wrócili do miasta i ponownie zorganizowali jego obronę. Polska załoga liczyła wówczas około 250 żołnierzy.