С 27 июня части Красной Армии вели ожесточенные бои с противником в районе Мозыря при поддержке огня канонерок «Губительный» и «Грозный». С рассветом 28 июня противник перешел в наступление на левом берегу участка Мозырской группы и из пулеметов обстрелял канонерки, стоявшие у правого берега около Стрельска. К 10 часам утра артогнем с канлодок поляки были рассеяны и бежали. Было взято пять пулеметов и много пленных. После этого части Мозырской группы перешли в наступление.
Неоднократные попытки судов флотилии подняться к Мозырю преграждались сильным артиллерийским огнем береговых батарей левого берега и бронепоездов противника, пристрелявшихся по реке.
С помощью местных жителей моряки флотилии устроили корректировочные посты в двухстах саженях (430 м) от польских позиций на правом берегу Припяти. Затем канонерки открыли интенсивный огонь, корректируемый с берега. Поляки побросали оружие и кинулись бежать.
Ночью с 28 на 29 июня канонерки «Губительный» и «Грозный» подошли к Мозырю и открыли огонь. Появление канонерок стало для поляков полной неожиданностью. Первым же снарядом был поврежден польский бронепоезд, стоявший у берега. Моряки добились попаданий и в пароход, стоявший у пристани. Позже выяснилось, что на этом пароходе размещался штаб 9-й пехотной дивизии. После первого же попадания штабные паны уже бежали по пристани. Однако полякам удалось сжечь фашинный мост, железные части моста упали в воду и загородили фарватер.
Кроме того, поляками был взорван находившийся выше железнодорожный мост. Железнодорожная ферма упала в воду на ходовом фарватере перпендикулярно к поверхности воды, образовалась запруда, и весь поток воды направился в боковой пролет, под которым находился песчаный остров. Можно было рассчитывать, что струя скоро пробьет здесь проход для судов. Перед командованием флотилии встала задача расчистить проход у первого моста, чтобы, пользуясь неожиданностью, сделать глубокий налет в тыл противнику, чтобы захватить там уведенные поляками суда, расстроить их тыл и разрушить железную дорогу. Произведенными промерами было установлено, что глубина позволяла спустить на дно разводную часть моста путем подрыва.
29 июня прошло в работах по расчистке прохода у первого моста. Минный дивизион благополучно выполнил задание, и к 11 часам 30 июня проход был расчищен. Ночью 30 июня канонерки «Мощный» (флаг комфлота), «Губительный» и «Грозный», сторожевое судно «Трал» и посыльное судно «Пинск» благополучно прошли все мосты и приняли полный запас дров.
1 июля в 4 ч. 30 мин. флотилия. — имея на борту 80 человек пехоты из десантного отряда, со спущенными флагами пошла вверх по Припяти. Поход флотилии был неожиданным для поляков, так как они считали, что взорванные мосты непроходимы для судов. Личному составу, находившемуся на верхних палубах судов флотилии, было приказано разговаривать только по-польски. Так же по-польски общались и с встреченными на пути заставами противника, подзывая их к себе белым флагом.
В 11 ч. 30 мин. суда подошли к местечку Новоселки. Дальнейшее продвижение из-за мелководья становилось чрезвычайно опасным. У Новоселок было обнаружено большое количество обозов и польская кавалерия. Суда флотилии высадили десант, который выбил противника из Новоселок и обратил в беспорядочное бегство. Были захвачены документы штаба 34-го Познаньского полка, 30 лошадей эскадрона, стоявшего в Новоселках, много пулеметов, винтовок, консервов и другие трофеи. Все это грузилось на суда, пока позволяла осадка. Но вскоре поляки подвезли батарею и перешли в контрнаступление, флотилия быстро приняла десант на борт.
У местечка Багримовичи суда флотилии были обстреляны поляками с батарей, подвезенных к самому берегу. Метким огнем с кораблей орудия были приведены к молчанию, и флотилия двинулась дальше. В 21 ч. 40 мин. суда пришли на траверз Кацуры. Головная канонерка «Губительный» едва успела проскочить артзавесу противника. Фонтаны от всплесков на фарватере не прекращались. Вся колонна остановилась. Шедшему впереди штабному буксиру 2-го дивизиона «Пинску» по семафору было приказано отойти назад. После этого «Мощный» получил возможность открыть огонь по железнодорожной водокачке — единственному пункту, возвышавшемуся над долиной. После первых же залпов с «Мощного» огонь противника стал менее интенсивным, а через десяток залпов и вовсе прекратился. На железной дороге был заметен стелющийся над деревьями дым поезда, уходившего от реки Капуры на запад. Впоследствии выяснилось, что стрелявший бронепоезд был подбит 130-мм снарядами. «Мощный» стрелял с дистанции 27 кабельтовых (5 верст).
2 июля в 0 ч. 40 мин. флотилия пришла в Мозырь. Паника, наведенная у противника благодаря этой операции, не была использована, так как армейские части оставались на месте. Польские же части, по донесению командира 8-й роты 215-го полка, в панике отступали, бросая даже амуницию.
Далее суда флотилии с боями дошли до Волянских мостов, после чего были отозваны по приказу командования на Днепр. На этом боевые действия Днепровской флотилии против поляков в 1920 г. были закончены. Однако канонерские лодки флотилии принимали участие в боях с бандами на Украине во второй половине 1920 г.