Немцы задумали отравить защитников крепости ядовитыми газами и по их трупам церемониальным маршем войти в крепость и прорваться к Белостоку. Не добившись сдачи крепости при помощи бомбометаний и артобстрелов и потеряв две крупповские суперпушки в результате ответных действий русской артиллерии, немцы поменяли тактику и решили овладеть крепостью при помощи газовой атаки. Для этого рядом с крепостью были дислоцированы 30 батарей химического газового оружия (несколько тысяч баллонов). В их вооружение входили баллоны с ядовитой смесью хлора и брома, распыление которой осуществлялось с использованием попутного ветра.
По показанию пленных, батареи скрытно были установлены приблизительно за 13 дней до газовой атаки. Почти две недели немцы выжидали наиболее благоприятных атмосферных условий для сильнейшего действия отравляющего газа. В первую очередь ими ожидались необходимые направление (в сторону русских позиций) и сила ветра, а также по возможности наименьшая влажность и отсутствие осадков. Наша разведка сумела отследить подозрительные перемещения и необычную активность противника в этот период времени, но то, что ими готовится столь чудовищное военное преступление, никто не мог и подумать. К сожалению, в этот период немцы были особенно осторожны, и не выявили своих коварных намерений. Поэтому газовая атака стала неожиданностью.
Как отмечают непосредственные участники событий, 24-го июля наши войска на предкрепостной Сосненской позиции были расположены следующим образом:
Правый фланг Сосненской позиции у деревни Белогронды был занят тремя ротами (1-я рота Землянского полка и две роты ополченцев). Их задача состояла в том, чтобы оборонять справа первый, главный участок Сосненской позиции, а также прикрыть Заречный форт с севера по второй дороге, идущей на Заречный форт через Будненский мост.
Центр Сосненской позиции и левый фланг между Рудским каналом до деревни Сосня были заняты полутора батальонами (из них один батальон Землянского полка и две роты ополченцев). Они располагались следующим образом: Первый участок Сосненской позиции вдоль полотна железной дороги и двора Леонова был занят десятой ротой, ее поддерживала полурота ополченцев. Эти подразделения прикрывали наиболее важное направление вдоль железной дороги и Рудского канала на Заречный форт. Второй участок занимала девятая рота, также при поддержке полуроты ополченцев. Третий и четвертый участки занимали по одной роте Землянского полка, а именно одиннадцатая и двенадцатая роты. В резерве всей Сосненской позиции имелась одна рота ополченцев, располагавшаяся у дома лесника.
Таким образом вся Сосненская позиция занималась всего девятью ротами (из них три роты ополченцев). Для усиления резерва Сосненской позиции в ночь с 23-го на 24-е, как и ежедневно в течение этого периода был выслан еще один батальон Землянского полка с Заречного форта. Но перед рассветом, около трех часов утра этот батальон, по обыкновению, вернулся обратно на Заречный форт для отдыха после ночного дежурства. Оставлять большие силы на Сосненской позиции из-за малочисленности гарнизона не представлялось возможным.
Против наших полутора батальонов немцы сосредоточили около 12 батальонов одиннадцатой ландверной дивизии и, кроме того в резерве, по показанию пленных, у них находилось еще около 5-ти батальонов.
Против деревни Белогронды немцы направили пятый ландверный полк с сорок первым эрзац-резервным батальоном, задача которых заключалась в прорыве наших позиций в районе деревни Белогронды и далее в занятии с севера Заречного форта.
Против первого и второго участков немцы направили восемнадцатый ландверный полк со 147-м эрзац-резервным батальоном, на которые была возложена задача прорыва в центре Сосненской позиции. Они должны были отрезать наши войска, занимающие левый фланг этой позиции, отбросить их в болота, и ворваться на Заречную позицию через Рудский мост.
Семьдесят шестой ландверный полк получил задачу занять деревню Сосня и, наступая в направлении дома лесника, действовать на левый фланг Сосненской позиции. Эти пехотные части были усилены первым саперным батальоном и подразделениями тридцать шестого саперного батальона.
В резерве, вдоль полотна железной дороги, наступал семьдесят пятый ландверный полк. Сверх этих 14-ти батальонов, в резерве находились еще два немецких полка.
Дождавшись рокового, удобного для них числа 24-го июля, в 4 часа утра немцами одновременно из всех баллонов были выпущены ядовитые газы с сильным удушающим эффектом. В данном случае, как и при нападении на Советский Союз в 1941 году немецкие милитаристы в выборе времени коварного удара были верны себе. Четыре часа утра в войнах, развязывавшихся Пруссией и Германией, часто имели роковое значение, хотя возможно это простой шаблон при выборе начального этапа времени продолжительных атак, с учетом возможных ответных действий со стороны сил обороны.
Густое облако газа уже через 5-10 минут достигло наших передовых окопов, быстро направляясь вперед к крепости. Оно имело большую начальную скорость, расширяясь в стороны и вверх. Первоначальный фронт газовой смеси был более 2,1 км. Распространение газов в направлении крепости шло почти на 21,5 км при высоте облака около 13 м. Действие газового облака с одной стороны образовало завесу, скрывающую противника, с другой стороны, смертельно отравляло все, над чем проходило. Первыми жертвами ядовитых газов стали разведывательные группы и секреты, которые располагались наиболее близко к противнику. Из их числа выжить не удалось никому, они все погибли как герои, не выпуская оружия из рук.
Командирами обороняющихся частей и подразделений, а также гарнизоном крепости, быстро были приняты меры по ослаблению эффекта от действия газового облака. Проводилось, рекомендованное инструкцией, сжигание пакли и соломы впереди окопов, поливание участков местности известковым раствором, распыление его в воздухе. Многими использовались многослойные марлевые респираторы или противогазовые повязки (на тот момент в армии практически не использовались противогазы), некоторые военнослужащие пытались укрыться в защитных сооружениях. Однако эти действия оказались недостаточны и почти все защитники Сосненской позиции и резервные подразделения были смертельно отравлены ядовитыми удушливыми газами.
Ядовитое облако газов имело устрашающий темно-зеленый цвет, оно выжигало все живое. Гибли не только люди, лошади и другие животные, но полностью сворачивались листья деревьев, жухла трава, погибали кустарники и другие растения. В результате газовой атаки оказалась отравленной пища и вода. Орудия, а также металлические части других вооружений и средств обороны покрылись ядовитым зеленым налетом. Одновременно с распространением газового облака немцы провели массированный артналет по нашим позициям и по самой крепости. При этом для усиления поражающего живую силу эффекта, артиллерийские снаряды крупного калибра также были начинены составом, вызывающем при их разрыве образование удушливых газов.
Все ныне живущие люди Земли и будущие поколения всегда должны помнить — кто и когда впервые использовал бесчеловечное химическое оружие массового поражения. Это дело рук германских милитаристов, использовавших ядовитые газы в начале Первой мировой войны.
Газовая атака, проведенная немцами 24-го июля (6 августа по новому стилю), произвела ужасающее действие. Смертельно поразив наши передовые части, ядовитый газ умертвил или обессилил большую часть гарнизона крепости. Так как помещения крепости не были оборудованы специальными противогазовыми герметическими системами, то газовое облако проникало даже в плотно закрытые помещения, хотя в некоторых укрытиях его действие несколько ослаблялось. В результате газовой атаки из более 2-х тысяч солдат и офицеров гарнизона крепости в живых остались чуть более 200 человек. Переждав некоторое время, три свежих полка германских войск, численностью около семи тысяч человек пошли в наступление. Неприятель предполагал, что живая сила противника полностью подавлена, и они легко и без сопротивления займут «пустую крепость».