За один только день 21 августа советские бомбардировщики произвели 256 самолето-вылетов и сбросили свыше 86 т авиабомб.
Северная группа в течение 21–23 августа продолжала вести упорные бои в районе высоты Фуй. Противник подтянул сюда часть своих резервов и задержал продвижение группы.
Оценив создавшуюся обстановку, командующий 1-й армейской группой Г. К. Жуков принял решение ввести в сражение на северном направлении все силы резерва. 9-я мотоброневая бригада, находившаяся в резерве, получила задачу обойти высоту Фуй с севера в направлении Номон-Хан-Бурд-Обо для перехвата путей отхода северной группировки противника и уничтожения его складов в районе озера Узур-Нур.
22 августа 9-я мотоброневая бригада совершила рейд на базу японцев у озера Узур-Нур. Танкисты разгромили вражескую автоколонну, подожгли склады с горючим, уничтожили батарею, прикрывавшую японскую базу.
23 августа 9-я мотоброневая бригада достигла Номон-Хан-Бурд-Обо и отрезала пути отхода северной группировке японцев на восток. В этот же день Северной группе, усиленной 212-й авиадесантной бригадой, удалось сломить сопротивление врага и овладеть высотой Фуй. Японцев пришлось выбивать гранатами и штыками буквально из каждой щели. После боя из окопов и блиндажей было извлечено свыше 600 трупов японских солдат и офицеров.
К исходу 23 августа вся оборонительная полоса японцев на участке наступления Южной группы, за исключением одного опорного пункта, была взломана, 8-я мотоброневая бригада, вышедшая к госгранице, заняла оборону фронтом на северо-восток и окончательно отрезала пути отхода южной группировке врага. Советские и монгольские войска завершили окружение противника.
Одновременно с внешним фронтом окружения, состоявшим в основном из мотоброневых, кавалерийских, авиадесантных и частично стрелковых войск, перешедших к обороне вдоль границы, был образован внутренний фронт из стрелковых частей, наносивших по врагу сходящиеся удары. На высотах противнику удалось создать узлы сопротивления и опорные пункты. Если окружение основных сил японцев было осуществлено в течение четырех дней, то на их уничтожение пришлось затратить неделю. Для обстрела противника, засевшего на обратных склонах и в укрытиях, использовались минометы[96].
Стрелковые части, взаимодействуя с танками и авиацией, расчленили всю оборону японцев на ряд изолированных очагов, которые успешно ликвидировались. У окруженных японцев оставалось еще три очага сопротивления. Первый — на правом берегу Хайластын-Гола в районе высоты Ремизова, названной так в честь командира 149-го стрелкового полка майора И.М. Ремизова, героически погибшего здесь в июльских боях. Второй и третий очаги сопротивления были на левом берегу реки в районе сопки Песчаная и высоты Зеленая. Задача советских войск заключалась в том, чтобы плотным кольцом сжать окруженного противника и последовательными ударами уничтожить его сначала на левом, а затем на правом берегу реки Хайластын-Гол.