К началу июля 1939 г. японское командование подтянуло к району боевых действий две пехотные дивизии, два танковых полка, около двух дивизий кавалерии и большое количество боевой техники.
Советские войска, сосредоточенные у реки Халхин-Гол, были сведены в 1-ю армейскую группу, в которой насчитывалось в середине августа 498 танков и 385 бронемашин[103].
Основная масса танков была сосредоточена в составе созданной Южной группы советских войск, наносившей главный удар. Обеспечение флангов ударных групп возлагалось на монгольские кавалерийские дивизии.
Резерв командующего 1-й армейской группой в составе 9-й мотоброневой бригады, 212-й авиадесантной бригады и танкового батальона 6-й танковой бригады к утру 20 августа сосредоточился юго-западнее горы Хамар-Даба в готовности развить успех Южной и Северной групп.
Начало общего наступления назначалось на 20 августа. Большого успеха в первый день наступления достигли войска Южной группы: 8-я мотоброневая бригада под командованием полковника А. П. Мишулина, преодолевая полосу песчаных бугров, к исходу 20 августа вышла в район в 3–4 км от Номон-Хан-Бурд-Обо, а ее разведывательные подразделения достигли линии государственной границы юго-восточнее этого пункта. 57-я стрелковая дивизия, поддержанная 3-м и 4-м танковыми батальонами 11-й танковой бригады, продвинулась на 11–12 км, части, действовавшие на ее правом фланге, овладели большей частью района Большие Пески. Успешное продвижение 8-й мотоброневой бригады и правофланговых частей 57-й стрелковой дивизии привело к охвату левого фланга оборонявшихся японских войск[104].
6-я танковая бригада под командованием полковника М. И. Павелкина, насчитывавшая в своем составе около 150 танков, в первый день операции наступать не смогла, так как из-за плохой организации и обеспечения переправы через реку Халхин-Гол не сумела своевременно выйти в исходный район и вступила в бой лишь 21 августа. Бронетанковые части Северной группы войск, имея задачу охватить правый фланг противника, стремительным ударом
отбросили вражескую конницу, овладели передовыми позициями японцев и к исходу дня подошли к их сильно укрепленному узлу сопротивления на высоте Фуй. Попытка овладеть этим оборонительным узлом с ходу не увенчалась успехом. Войска Северной группы вынуждены были развернуть для атаки этой высоты свои главные силы, но противнику удалось отразить удары советских войск. Войска Центральной группы в первый день наступления продвинулись незначительно.
В результате первого дня наступления советско-монгольские войска создали угрозу флангам японской группировки. Перед бронетанковыми частями встала задача как можно скорее замкнуть в тылу японских войск фронт окружения.