Villa sabía que en el tramo de La Loma a Avilés se encontraban las vías del ferrocarril de Torreón a Durango, donde las fuerzas al mando del General Alvírez se podían mover en diferentes sitios del lado izquierdo del Nazas, aparte de que por tren se suministraba pertrechos y comida, sobre todo donde se podían cargar la artillería pesada. La toma de Avilés era un punto estratégico para el importante triunfo de la toma de Torreón, aparte de Lerdo y Gómez Palacio.
Razón por la cual, inmediatamente después de haberse formado la División del Norte y nombrado a Francisco Villa como General de Generales, el mismo 29 de septiembre se lanzó el ataque sobre la plaza de Avilés, que estaba resguardada por zapadores, rurales, y de artillería pesada, fuerzas que se encontraban bajo el mando del General Felipe Alvírez.
De acuerdo con el parte de Francisco Villa del 2 de octubre, dice que el primer escalón de enemigos federales tenía como centro el punto de Avilés, pero sus avanzadas se encontraban tendidas sobre los cerros de Monterreycillo, situado como a dos kilómetros del punto de partida (La Loma). Desde allí, serían las diez de la mañana (ya desde que estaban en reunión los Generales, el enemigo mandaba cañonazos cerca de La Loma) las avanzadas dejaron sus caballos en el arroyo de la Cruz del Sabino y se pusieron en contacto con el enemigo, formalizándose casi enseguida el combate, disputándose sus posiciones ambos bandos, motivo por el cual los huertistas abandonaron en precipitada fuga.
Parte de las fuerzas federales que comandaba Eutiquio Munguía de la División del Nazas, que fortalecía la Ciudad de Torreón, las había mandado a cargo del General Felipe Alvírez con 550 hombres en observación sobre el camino de Avilés; pero este jefe, en combinación de las tropas del General Campa, con destacamento en Lerdo, precipitó los acontecimientos, comprometiéndose en el ataque librado en el rancho de Monterrey, pueblo que en aquel entonces contaba con 49 habitantes.
Ya organizadas las fuerzas en División del Norte, una parte de éstas marcharon sobre Avilés. Primero el General Villa y su brigada bajo el mando del coronel Toribio Ortega, lo iniciaron desde la Hacienda La Loma, siguiendo por la orilla derecha del Río Nazas la brigada Morelos y Zaragoza al mando de los Generales Tomás Urbina y Eugenio Aguirre Benavides, respectivamente, a modo de ir cubriendo el flanco derecho. Además Orestes Pereyra y Calixto Contreras marcharían por separado cubriendo por donde se encontraba la vía Durango-Torreón, para converger en la Hacienda de Avilés.
En ese sentido la brigada Morelos al mando de Tomás Urbina marcharon por el flanco derecho, separada de la brigada de Villa, y por los lomeríos le hicieron frente a la avanzada de federales del General Alvírez. Formalizándose casi enseguida el combate, disputándose sus posiciones al enemigo, las que abandonaron en precipitada fuga dejando el paso a los villistas para llegar sobre Avilés.
El pueblo de Avilés, llamado también Hacienda "La Floreña", en esa época contaba con 1,000 habitantes quienes fueron testigos de estos hechos históricos. A este lugar las fuerzas villistas llegaron a la una de la tarde del 29 de septiembre de 1913, y se lanzaron al ataque sobre la plaza, que estaba resguardada por las fuerzas al mando del General Felipe Alvírez. Viendo Villa que el enemigo estaba fortificado en "La Floreña", ordenando el Centauro que fueran horadadas las paredes de las casas habitación para avanzar. Al enterarse de eso el enemigo, tuvo que fortificarse en la iglesia. Rápidamente la iglesia también fue sitiada, y los muros de la casa grande también fueron horadados.
Allí se formalizó un vigoroso combate que duró más dos horas, pues las fuerzas federales no pudieron resistir el espectacular empuje de las tropas de la División del Norte; que terminó con la ocupación de la plaza. En este enfrentamiento se encontraba el General federal Felipe J. Alvírez, a cargo de ellas, y el coronel Mitchel, así como infinidad de oficiales de diferente graduación.
La plaza se tomó a sangre y fuego, dentro del cual en el combate la artillería villista estaba conformada, por dos cañones del sistema Mondragón de 75 mm pertenecientes a la brigada Francisco Villa y una ametralladora y un fusil Rexer. La brigada Benito Juárez contaba con tres cañones de diferente calibre, una metralla y dos fusiles Rexer. Levantándose lo que fue el campo, se obtuvieron los resultados, de que el enemigo dejó 467 muertos, entre federales y orosquistas, por lo que se observa que las fuerzas de Alvírez perdieron más de la mitad de sus efectivos, muriendo el propio General. Sólo se hicieron 25 prisioneros, los cuales fueron pasados por las armas. Escasos soldados rasos lograron huir tras de la refriega, abandonando hasta las carabinas y cantimploras.
El botín que obtuvieron los villistas en el campo de operaciones de guerra de la Brigada Herrera, fue un cañón sistema Mondragón, arrebatado al General Campa. En el campo de la Brigada Villa-Urbina, dos cañones sistema Cannet, 532 rifles 7 mm y una dotación de 150 mil cartuchos y 800 granadas para cañón de 8 mm. El Ejército Constitucionalista, o sea los villistas, lamentaron la muerte de 30 soldados, y 71 heridos.
Al terminar el fiero combate a las tres de la tarde del 29 de septiembre de 1913, Villa se dio descanso en Avilés, junto con las tropas de la brigada de Villa y las de Toribio Ortega.
Las fuerzas federales que se batieron con todo vigor tuvieron que sucumbir, sin embargo la falta absoluta de municiones de artillería se hizo notar por razón de la superioridad numérica de los villistas, mismas que muchos soldados enfundaron el pánico exagerando las cualidades del enemigo y por los descalabros que sufrieron en los ranchos de Monterreycillo y La Loma, los Generales Alvírez y Campa los días 28 y 29 de septiembre, habiendo sucumbido el primero con la mayor parte de su fuerza; capturándole dos piezas de artillería de batalla y otra al segundo, las cuales utilizó el jefe de la División del Norte para su gloriosa toma de Torreón.
Sobre la muerte del General Felipe Alvírez, existe un misterio respecto a este acontecimiento, en donde algunos historiadores mencionan que se suicidó, y según la tradición oral dice que ya muerto el General huertista fue levantado, trasladándolo en una carreta y lo enterraron en una fosa común, y que los demás muertos fueron depositados en una noria, detrás del panteón antiguo de la ciudad.