В целях пресечения возможной вылазки со стороны команд мятежных линкоров сразу же было выставлено боевое охранение наших войск, но линкоровская братва такой попытки не предприняла. Однако артиллерия фортов вела интенсивный огонь по наступавшим частям второго эшелона, которые вынуждены были двигаться при дневном свете, нанося существенные потери. Если войска Южной группы ворвались в город, то части Северной группы все еще пытались пробиться к острову через огневой заслон. Пытаясь избежать артиллерийского воздействия, Северная группа войск была вынуждена замедлить продвижение и сместиться влево, в направлении главного удара, вследствие этого дорогу с Финляндией перерезать не удалось, что способствовало беспрепятственному уходу за границу всем желающим.
Около полудня в результате ожесточенной контратаки карательные части были вынуждены отступить от центра города к пристани. Каазалось, вот-вот и матросы сбросят карателей на лед, но в этот момент Тухачевский бросил в бой свой последний резерв – кавполк 27-й дивизии. Вид атакующей конницы вызвал среди мятежников слухи – в атаку идет конница Буденного.
Конница атаковала Кронштадт прямо по льду. Преодолев с относительно небольшими потерями расстояние до Кронштадта, кавалерия ворвалась в город через Петроградскую пристань и оттеснила мятежников.
П. Е. Дыбенко так описывал этот переломный момент сражения: «К 17 часам 17 марта одна треть города была в наших руках. Но, как оказалось, в это время мятежный штаб решил продержаться на опорных пунктах города до наступления темноты и ночью напасть на измученных суточным боем красноармейцев, вырезать их и снова овладеть Кронштадтом… Но этот коварный замысел мятежникам не удалось привести в исполнение. В 20 часов 17 марта красные войска были двинуты в решительное наступление, поддержанное прибывшей по льду артиллерией. Немалое замешательство произвел на мятежников проскакавший галопом, по льду кавалерийский полк на поддержку частям, находившимся в городе. К 23 часам все опорные пункты были заняты красными частями, и мятежники начали сдаваться целыми партиями в плен…» Команды «Севастополя» и «Петропавловска» прекратили сопротивление в 9 часов вечера и подняли белые флаги.
Первым из линкоров сдался «Севастополь». С самого начала боя команда корабля, ведя огонь, находилась в казематах и погребах, люки которых были задраены. На верхней палубе, в боевой рубке, оставался лишь командный состав, передававший свои приказания вниз по телефону. Поэтому матросы ничего не знали о том, что происходит снаружи. Узнали они об этом только поздно вечером, когда к ним явился командир линкора Христофоров и предложил им покинуть корабль, чтоб взорвать его, но уничтожить корабль матросы ему не дали.
Из воспоминаний матроса линкора «Петропавловск»: «Одни говорили – бежать в Финляндию, другие хотели остаться на корабле, но были запуганы тем, что эти-то первые решили корабль взорвать и идти в Финляндию. Получилось нечто кошмарное и в конце концов решили бежать. Взяв с собой пару белья и винтовки, команда собралась на палубе для последнего решения и наконец решили, что, кто чувствует себя виноватым – топай в Финляндию, а кто прав – оставайся, так и сделали, но все же большая часть осталась на корабле и была очень возмущена, что главари мятежа во главе с матросом Петриченко еще в 5 часов утра 17 числа в автомобиле уехали в Финляндию, оставив весь мятежный состав в пиковом положении. Как только решили остаться, сейчас же оружие было сдано, палубы помыты, так как не мылись 10 дней, сходили в баню и спокойно стали ждать дальнейшей участи…»
Несмотря на это, отдельные бои продолжались всю ночь и стихли только утром следующего дня. 18 марта в 12 часов 10 минут был отдан наконец последний приказ кронштадтской операции: «1. Кронштадтская крепость очищена от мятежников. 2. Военным комендантом Кронштадта назначен тов. Дыбенко. 3. Высшее командование войсками крепости и береговой обороны передается комюжгруппой т. Седякину впредь до распоряжения командарма-7».
Руководивший штурмом крепости Тухачевский рассказывал: «Я был 5 лет на войне, но я не могу припомнить, чтобы когда-либо наблюдал такую кровавую резню. Это не было больше сражением. Это был ад. Матросы бились как дикие звери. Откуда у них бралась сила для такой боевой ярости, не могу сказать. Каждый дом, который они занимали, приходилось брать штурмом. Целая рота боролась полный час, чтобы взять один-единственный дом, но когда его, наконец, брали, то оказывалось, что в доме было всего 2–3 солдата с одним пулеметом. Они казались полумертвыми, но пыхтя, вытаскивали пистолеты, начинали отстреливаться со словами: «Мало уложили вас, жуликов!»