[[Pilt:Paju lahing.png|pisi|300px|Paju lahingu skeem.]]
Paju mõisa kaotamisest kuulnud Kuperjanov, kes ei tahtnud tahtnud anda vastastele aega jõudu koguda, olevat kohe 31. jaanuari varahommikul soovinud mõisat rünnata, kuid tal polnud pealetungikäsku ega soomlaste suurtükiväe toetust, ka soomusrongidel polnud käsku teda oma tulega toetada. Urmas Salo arvates olekski varahommikuses hämaruses toimunud pealetung ilmselt edukam olnud.<ref name=Salo2019>[[Urmas Salo]]. [https://arvamus.postimees.ee/6512273/leitnant-kuperjanovi-viimane-voitlus Leitnant Kuperjanovi viimane võitlus], [[Postimees]], 31.01.2019</ref> Hans Kalm aga ootas teateid vastaste taganemisteede, Riia ja Pihkva raudteeliinide läbilõikamise kohta, et pärast suurem sõjasaak saada. Loodetud teateid aga ei tulnud ja kui Lõunarinde staap nõudis edasitungi, siis andis ta kell 10.45 Kuperjanovile ja soomlaste suurtükiväe ülemale korraldus vallutada Paju mõis, et sinna paigutatud suurtükkidega seejärel ise Säde raudteesild purustada. Õhtul paikapandud pealetungiplaane Kalm ei muutnud, Urmas Salo arvates ei osanud tema ega Kuperjanov hinnata Paju mõisa kaitsepositsiooni võimalusi ja olulisust Valga kaitsel.<ref name=Salo2019 /><ref name=Pajur /><ref>Urmas Salo 2004, lk 40–41</ref> [[Peeter Kaasiku]] arvates nii Kalm kui Kuperjanov alahindasid vastaseid ja eeldasid, et Punaarmee põhijõud on Valgas.<ref name=Kaasik /> Kuperjanov olevat käinud rünnakuks abijõudu küsimas soomusronge juhtinud Anton Irvelt,{{lisa viide}} kuid viimane olla soovitanud oodata, kuni raudteesild taastatud.<ref name=Kaasik /><ref name=Salo41 /> Side puudumise ja maastiku metsasuse tõttu polnud võimalik tal toetada ka suurtükitulega.{{lisa viide}}
Kell 11.45 jõudis pealetungikäsk Kuperjanovini ning kell 12.40 (mõnedel andmetel 12.10) saatis Kuperjanov 2. ja 3. roodu rünnakule, 1. rood jäi reservi. Rünnakut toetas juba varem alanud suurtükipatarei tuli.<ref name=Pajur /><ref name=Salo41 /> Nõukogude vägede soomusauto sai kohe lahingu alguses suurtükitabamuse ja langes rivist välja.<ref name=Ojalo /> Kuperjanov kasutas otserünnaku taktikat, mis oli talle seni edu toonud ja kirjas ka algses lahingukäsus.<ref name=Kaasik /><ref name=Salo41 /> 3. rood koos 1. roodu rühmaga leitnant Johannes Soodla ja [[Nikolai Piip|Nikolai Piibu]] juhtimisel{{lisa viide}} liikus Vare talu poolt mõisa poole.<ref name=Kaasik /> Punaväelased lasid neil läheneda 400–500 m kauguseni ning avasid siis püssi- ja kuulupildujatule. Ründajad heitsid lumme pikali ja jäid sinna paigale, pääsemata edasi ega tagasi.<ref name=Pajur /> Lahingu algusfaasis sai surmavalt haavata ja viidi lahinguväljalt ära 3. roodu juures olnud Julius Kuperjanov.<ref>Urmas Salo 2004, lk 43–47</ref>
