Ко 2 июля 1939 г. японцы уже сосредоточили значительные силы пехоты, конницы, артиллерии и до 100 танков в районе Номон-Хан-Бурд-Обо и севернее до озера Яньху, атакуя советские и монгольские войска, расположенные к востоку от реки Халхин-Гол и стремясь прорваться к западу от реки. В наступлении участвовала 23-я пехотная дивизия Камацубара, поддержанная полком пехоты, 3-м и 4-м танковыми полками и шестью кавалерийскими полками баргут[81]. Всего, кроме 23-й пехотной дивизии, противник подтянул к району боевых действий 26-й и 28-й полки 7-й пехотной дивизии, два танковых полка, Хинганскую кавалерийскую бригаду, два тяжелых артполка, до двух дивизионов зенитной артиллерии, несколько батарей малокалиберной и горной артиллерии[82].
Командование советских и монгольских войск решило удерживать плацдарм на правом берегу Халхин-Гола и подготовить сильный контрудар из глубины. С этой целью войска, занимавшие оборону на правом берегу, были усилены 9-й мотоброневой бригадой и 8-й кавалерийской дивизией монгольской армии, а к району конфликта были подтянуты 11-я танковая, 7-я мотоброневая бригады и 24-й мотострелковый полк[83].
Цель японцев заключалась в следующем. Имея тройное превосходство в силах, японское командование намеревалось окружить и уничтожить советские и монгольские войска на правом берегу Халхин-Гола. Для этого намечалось сильной группировкой обойти советский левый фланг, скрытно переправиться через Халхин-Гол и, захватив прибрежную гору Баин-Цаган, нанести удар в тыл оборонявшихся частей.
2 июля пехоте противника при поддержке танков удалось вклиниться в расположение советских и монгольских войск. Продвижение врага было остановлено лишь на линии прибрежных барханов реки Халхин-Гол.
В ночь на 3 июля противник незаметно подошел и начал переправу на левый берег Халхин-Гола. К 7 часам утра японцы, закончив переправу и пользуясь превосходством в силах, заняли гору Баин-Цаган и стали продвигаться к югу, 6-я кавалерийская монгольская дивизия отошла на северо-западные склоны горы Баин-Цаган. В районе горы Баин-Цаган развернулось трехсуточное встречное сражение, в котором с обеих сторон участвовало около 400 танков и бронемашин, более 300 орудий и несколько сотен самолетов. Обе противоборствующие стороны несли немалые потери. Точную численность погибших в этих боях советских воинов сегодня назвать уже не представляется возможным.
К 3 июля противник сосредоточил на горе Баин-Цаган более 10 тыс. личного состава, около 100 орудий, до 60 орудий противотанковой артиллерии. Советские войска насчитывали более 1 тыс. пехоты, немногим более 50 орудий. Вместе с тем в составе советских войск имелась 11-я танковая бригада комбрига М. П. Яковлева (насчитывавшая 154 бронемашины) и 8-й монгольский бронедивизион (вооруженный 45-миллиметровыми пушками). Основную огневую и ударную мощь составляли бронетанковые соединения.