Выступив с мест постоянного расположения – из Катта-Кургана и Джизака, – сводный отряд 18–19 сентября сосредоточился в Бухаре, а 20-го выступил в направлении Варанзи, который являлся исходным пунктом всей операции. Здесь к отряду присоединился караван верблюдов с водой и продовольствием. Сюда же прибыл мусульманский конный дивизион под командой И.Ф. Куца.
В ночь на 21 сентября отряд вступил в Кызылкумы. Шли по твердым такырам. Петров вел отряд переменным аллюром, рассчитывая к рассвету достичь колодцев Султан-Биби, где находились басмачи. Но басмачи успели уйти, забросав колодцы падалью. А над песками уже поднималось солнце, и все вокруг заполыхало жаром (температура воздуха даже до 70 градусов). Как потом выяснилось, басмачи ушли к колодцам Такай-Кудук. До них около двух суточных переходов. Караван повернул обратно, а сводный отряд направился по следам басмачей.
К концу вторых суток, окончательно выбившись из сил, отряд расположился на отдых под покровом ночи всего в пяти километрах от колодцев. На рассвете разведчики обнаружили басмачей – около 800 всадников Абду-Саттар-хана. Басмачи вели себя беспечно, будучи твердо уверены, что красный отряд, опасаясь гибели в пустыне, сюда не дойдет. Бандиты спали в юртах, около которых множество подседланных лошадей, привязанных за ноги к приколам.
– Ударим по ним внезапно, – сказал Петров.
В обход стойбища выслали усиленный эскадрон 62-го кавалерийского полка под командой Н.П. Сидельникова, ныне генерал-полковника в отставке, участника Великой Отечественной войны. Основные силы отряда, тщательно соблюдая маскировку, двинулись на сближение с противником. Конармейцы решительно атаковали бандитов. Под командиром 2-го эскадрона 61-го кавалерийского полка А.П. Листовским был чистокровный ахалтекинец, славившийся резвостью хода. Он пустил его во весь мах к левой группе юрт. Навстречу ему выбежал, судя по одежде, какой-то курбаши. Он что-то кричал, стреляя из маузера. Листовский решил взять его в плен и приказал по-узбекски:
– Бросай оружие!
Курбаши, а это был сам Абду-Саттар-хан, в ответ снова выстрелил. Этот выстрел решил его судьбу. Он упал зарубленный подле юрты…
Н.П. Сидельников удачно атаковал стойбище с тыла и не выпустил басмачей. Отряд Абду-Саттар-хана был разбит наголову. Лишь немногим удалось спастись бегством. Конармейцы захватили большое количество английского оружия, лошадей, верблюдов и другие трофеи. Сами понесли сравнительно небольшие потери.