Natarcie rozpoczęto nad ranem, około godziny trzeciej. Najdalej na wschód wysuniętym oddziałem 6 Brygady był czwarty szwadron 14 pułku ułanów, dowodzony przez por. Czesława Jakubowskiego. Płk Rómmel pisał w swoim dzienniku: Główny ciężar walki przez całą noc spoczywał na pułkach 6 Brygady. 2 Dywizja podeszła pod miasto od wschodu dopiero nad ranem, ale spełniła swoje zadanie. Uczestnik walki, Franciszek Skibiński tak opisał to w swoich wspomnieniach:
W bitwie wziął udział jeden z bolszewickich pociągów pancernych, który w krytycznym momencie usiłował uciec w kierunku Kijowa. Jednak ogień polskiej artylerii zniszczył tory, powodując wykolejenie się lokomotywy. Za słowami płk. Rómmla:
Rtm. Pragłowski tak opisał końcowy etap bitwy:
Według płk. Rómmla podczas walk o Korosteń poległo czterech oficerów i 66 szeregowców, rany odniosło dwóch oficerów oraz 171 szeregowych. Po zniszczeniu urządzeń stacyjnych, wysadzeniu mostu kolejowego na Słuczy i podpaleniu magazynów pułki ruszyły z powrotem na zachód, w rejon Wyhów – Mohilno – Chołosno na południowy zachód od Korostenia. Wieczorem 11 października 115 pułk ułanów, będący w tylnej straży 2 Dywizji, odparł atak Baszkirskiej Brygady Kawalerii. Trzeciego dnia marszu nad kolumną pojawił się polski samolot.