Na konci června přitáhliJaponci k hranici s velkou skupinou vojsk (1pěchotnídivize, 2 pěchotnípluky, 2 tankové pluky, 3jízdní pluky), což obnášelo dohromady 38 tisíc vojáků, 310děl, 135 tanků, 225 letadel, s cílem zničit obránce na levém břehu řekyChalchyn. Tam byla usazena sovětsko-mongolská vojska (1tanková brigáda, 3 motorizovanépancéřovanébrigády, 1kulometná brigáda, 2 motostřelecké pluky a 2 jezdecké mongolské divize) pod vedením velitele divizeGeorgije Konstantinoviče Žukova o síle 12 500 pěšáků a jezdců, 109 děl, 186 tanků, 266obrněných vozidel a 82 letadel. Japonské jednotky využily svou převahu a 2. července přešly do útoku, v noci přebrodily řekuChalchyn a obsadily horuBajan Cagan, čímž pohrozily obklíčením obránců. Ti provedli odvetné údery ve třech směrech a po tuhých bojích 4. a 5. července vyhnali útočníky z levého břehu řeky. Další japonské útoky ve dnech 8. až 11. července a 24. až 25. července byly rovněž odraženy.
Na začátkusrpna japonské velení začaloplánovat novýútok.10. srpna byla vojska soustředěná na obsazeném mongolském území převedena pod 6. armádu, které velel O. Rippo. Jednalo se o 2 pěchotní divize, 1 pěchotní brigádu, 2 tankové pluky, 4 samostatnéprapory a 3 jezdecké pluky, což představovalo 75 000 vojáků, 500 děl, 182 tanků a 300 letadel. Útok měl začít24. srpna. Sovětsko-mongolská vojska byla převedena do 1. armádní skupiny pod vedeníGeorgije Žukova. Jednalo se o motostřeleckou divizi a 2 střelecké divize, 2 tankové, 3 obrněné, 1 kulometnou a 1 leteckou brigádu a 2 mongolské jezdecké divize a jezdecký pluk, což představovalo 57 000 vojáků, 498 tanků, 385 obrněných vozidel, 542 děl aminometů a 515 letadel. Mongolským vojskům velel maršálChorlogín Čojbalsan. Cílem sovětsko-mongolského velení bylo pomocí úderů na křídlech obklíčit a zničit protivníka mezi řekou Chalchyn a státní hranicí.20. srpna přešli do útoku a po úporných bojích ráno23. srpna obklíčili jádro japonské 6. armády. V následujících dvou dnech byla obklíčená skupina v bojích zničena. Do31. srpna bylo mongolské území vyčištěno od nepřátelských vojsk. Ve dnech4. a8. září provedla japonská pěchotní divize další útok, ale byla s velkými ztrátami odražena. Během bojů utrpělo porážku rovněž japonské letectvo.
Nakadžima Ki-27b velitele 1.čútai (~ letky)11.hikó sentai (~ letecká skupina/pluk) Kendži Šimady, bitva u Chalchyn golu červen 1939[1]
Tupolev SB 2M-103 taktického čísla 2 patřil do výzbroje 38. rychlého bombardovacího plukuVVS RKKA. Pluk se zapojil do bojů u Chalchyn golu[2]
Celkové ztráty od května do září činily na japonské straně 17 000 až 18 000 zabitých, raněných a zajatých a na sovětské a mongolské straně 26 000 až 27 000 vojáků. Dne16. září byly boje ukončeny poté, co japonská strana požádala o příměří. 17 121 vojáků bylo vyznamenáno řády a medailemi a 70 jich získalo řádhrdina Sovětského svazu (S. I. Gricevec, G. P. Kravčenko, J. V. Smuškevič již podruhé). Sovětská armáda získala cenné zkušenosti s využitím tanků a letadel.
Porážka Japonce odradila od toho, aby napadli v průběhu2. světové válkySovětský svaz, sovětskému velení umožnila udržovat na Dálném východě omezenější kontingent a uvolnila ruce pro další operace. Hned následujícího dne nejvyšší velitel J. V. Stalin vyhověl německým urgencím ohledně předchozí dohody týkající seobsazení Polska. Po občas drhnoucích vyjednáváních byla s Japonským císařstvím uzavřena v dubnu 1941dohoda o neútočení.
GOLDMAN, Stuard D.Nomonhan, 1939 : the Red Army's victory that shaped World War II. [s.l.]: Naval Institute Press, 2013. 240 s.Dostupné online.ISBN9781591143390. (anglicky)
KOTELNIKOV, Vladimir R.Air War Over Khalkhin Gol. The Nomonhan Incident. Bedford: SAM Publications, 2010. 112 s.ISBN978-1-906959-23-4. (anglicky)
NEDIALKOV, Dimitar.In the Skies of Nomonhan: Japan versus Russia, May - September 1939. Manchester: Crécy Publishing, 2011.Dostupné online.ISBN978-08597-91526. (anglicky)