Wsparcie ogniowe zapewnić miały 5 i 6 baterie 13 pułku artylerii polowej rozmieszczone na zachód od Biłki, pod ogólnym dowództwem dowódcy II dywizjonu kpt. De-Latoura.
Około 18.00 pod polskie stanowiska nadciągnęły kolumny 6 Dywizji Kawalerii. Oceniano, że liczyły w sumie około 3000 „szabel” i 8 dział. Artyleria sowiecka ostrzelała kilkoma salwami pozycje III batalionu, po czym do szarży ruszyły zwarte ławy kozackie, uszykowane w trzech-czterech rzutach na froncie szerokości ponad jednego kilometra. Pomimo dużych strat sowieckiego pierwszego rzutu od ognia polskiej broni maszynowej, kawaleria sowiecka przełamała obronę III batalionu i nie zatrzymując się uderzyła na II batalion. Dwadzieścia karabinów maszynowych rozmieszczonych między zabudowaniami zahamowało jednak gwałtowną szarżę, a przeciwnik poniósł dotkliwe straty. Sowieccy kawalerzyści spróbowali uderzyć na prawe skrzydło polskiej obrony i obeszli pozycje II batalionu od południa. Wtedy walkę z szarżującymi szwadronami przejęły obie baterie artylerii, które ogniem na wprost zatrzymały atak. Wykorzystując zamieszanie w szeregach przeciwnika, ppłk Szylling wyprowadził kontratak I batalionem. Atakujący batalion porwał za sobą kompanie II batalionu, a ukryci w zaroślach żołnierze III batalionu ostrzeliwali tyły sowieckiej kawalerii.