Ο Ελληνικός Στρατός ξεκίνησε την προς ανατολάς προέλασή του το πρωί της 1ης Αυγούστου από τις βάσεις του στο Εσκί Σεχίρ διαμέσου έρημων και άνυδρων εκτάσεων μέχρι τον ποταμό Σαγγάριο, χωρίς οι τουρκικές δυνάμεις να τον παρενοχλήσουν ιδιαίτερα. Η πορεία, όμως, ήταν κοπιωδέστατη και ταλαιπώρησε αφάνταστα τα προελαύνοντα τμήματα, αφού πραγματοποιήθηκε μέσα σε αφόρητο καύσωνα και με ελλιπέστατη επιμελητεία. Ειδικά το Β΄ Σώμα Στρατού αναγκάστηκε να πεζοπορήσει 300 χιλιόμετρα μέσα στην Αλμυρά έρημο. Στις 21 Αυγούστου οι ελληνικές δυνάμεις έφθασαν στον Σαγγάριο, τον διάβηκαν με γέφυρες εκστρατείας χωρίς σημαντική παρενόχληση από τους Τούρκους και στράφηκαν βορειοανατολικά προς τις κύριες θέσεις άμυνας του τουρκικού στρατού. Στις 23 Αυγούστου το Α’ και Γ’ Σώματα Στρατού εξαπέλυσαν επίθεση με σκοπό την διάσπαση της γραμμής Ινλάρ Κατραντζή – Ιλιτζά. Εν τω μεταξύ το Β’ Σώμα Στρατού εκτελούσε κυκλωτικό ελιγμό από το αριστερό πλευρό της τουρκικής αμυντικής γραμμής που καταλάμβανε το όρος Καλέ Γκρότο.
Από τις 24 Αυγούστου έως τις 13 Σεπτεμβρίου πραγματοποιήθηκαν σκληρές συγκρούσεις σε όλη την έκταση του μετώπου. Μέχρι τις 13 Σεπτεμβρίου οι ελληνικές δυνάμεις κατάφεραν να διασπάσουν τις δύο τουρκικές αμυντικές γραμμές και να καταλάβουν την γραμμή Καρά Νταγ – Τσαλ Νταγ – Αρντίζ Νταγ – Καλέ Γκρότο. Απέμενε η τρίτη και τελευταία αμυντική γραμμή των Τούρκων, που κάλυπτε την Άγκυρα, έδρα των κεμαλιστών.
Πορομοίως και στην πλευρά των Τούρκων η κατάσταση ήταν κρίσιμη, με μεγάλες απώλειες ενώ είχαν διασπαστεί οι δύο αμυντικές γραμμές τους. Η τουρκική διοίκηση σκέφθηκε προς στιγμήν την απόσυρση πίσω από την Άγκυρα, αλλά αυτό θα ισοδυναμούσε με καταστροφή, γιατί θα έπεφτε στα ελληνικά χέρια η πρωτεύουσά τους Άγκυρα η κύρια βάση ανεφοδιασμού τους και ανατολικά αυτής, χωρίς σοβαρή δημογραφική βάση και χωρίς εφόδια η συνέχιση της αντίστασης τους θα ήταν ανέφικτη.
Η διοίκηση της Ελληνικής Στρατειάς τότε, αμφιταλαντευόμενη και αδυνατώντας να αποφασίσει για την εξέλιξη των επιχειρήσεων, έστειλε τηλεγράφημα στην κυβέρνηση στην Αθήνα ζητώντας από τον πρωθυπουργό Δ. Γούναρη εντολές για την περαιτέρω συνέχιση της επίθεσης. Ο Γούναρης με έκπληξη απάντησε ότι ήταν αναρμόδιος και συνέστησε να ληφθεί η απόφαση “συμφώνως προς το στρατιωτικόν συμφέρον”.
Το απόγευμα της 21ης Σεπτεμβρίου ο αρχηγός της Στρατειάς Μικράς Ασίας Αναστάσιος Παπούλας και αφού ο διοικητής του Β’ Σώματος Στρατού Πρίγκιπας Ανδρέας πήρε μόνος του την πρωτοβουλία να μετακινήσει τις δυνάμεις του πίσω από το Α’ Σώμα Στρατού, αποφάσισε τη διακοπή των επιχειρήσεων και την υποχώρηση στις θέσεις εξόρμησης, δυτικά του Σαγγάριου.
Η μεγάλη επιχείρηση έληξε άδοξα για τις ελληνικές δυνάμεις, αφού δεν πέτυχε τους αντικειμενικούς στόχους της που ήταν η κατάληψη της Άγκυρας και η καταστροφή του κεμαλικού στρατού.
