雙方再度交手
諾門坎位于中蒙邊境地區，當時是僞滿洲國和“蒙古人民共和國”的邊界争議地區。1936年，蘇聯同“蒙古人民共和國”簽訂了《蘇蒙友好互助條約》。
1939年5月11日，在諾門坎地區哈拉哈河畔，僞滿軍隊跟僞蒙軍隊，在“國境”上發生了沖突。
兩天之後，23師團将情況報告給關東軍司令部。
司令部依據植田謙吉大将下發的《滿蘇邊境糾紛處理綱要》做出決定，讓23師團長小松原中将出兵堅決反擊。
小松原中将派了一個騎兵聯隊增援僞滿軍隊，該聯隊的指揮官是東八百藏中佐。
與此同時，蘇聯根據《蘇蒙友好互助條約》也出兵外蒙古。
1939年5月22日到24日，日本陸軍航空兵跟蘇聯遠東空軍首次交戰，蘇聯空軍由于受大清洗等因素影響，戰鬥力下降，在首輪交戰中吃了虧。
日本飛機還轟炸了蘇聯遠東的一些城市，不久，日本陸軍航空兵掌握了制空權。
後來，朱可夫到了前線，他特别要求斯大林把參加過西班牙内戰的老飛行員派來，不要菜鳥。
因為日軍航空兵并不落後，戰鬥力強大。
5月28日，日本第23師團的騎兵聯隊成功偷襲了僞蒙軍第6師師部，師長被擊斃。
但東八百藏中佐的部隊馬上遭到了附近蘇軍和僞蒙軍餘部的夾攻，蘇聯人出動了坦克和裝甲車，東八百藏指揮的騎兵聯隊縱馬揮刀沖向蘇聯坦克。
馬刀砍坦克這種事是上演過的，結果可想而知。
5月29日，23師團騎兵聯隊全部被殲滅，東八百藏也陣亡了。
同時，山縣武光大佐指揮的第23師團步兵64聯隊攻占了742高地，并且構築了工事。
當東八百藏的騎兵聯隊被全殲之後，山縣武光的64聯隊遭到蘇蒙聯軍的圍攻。
戰鬥一直持續到6月7日，傷亡慘重的64聯隊撤出戰鬥，歸隊的不足400人。
日軍一個旅團六七千人，下轄兩個聯隊，一個聯隊怎麼着得三四千人，日軍聯隊相當于中國的團。
64聯隊歸隊的不到400人，說明損失了大概90%的兵力。
第23師團不屬于兩旅團四聯隊編制的甲種師團，屬于三聯隊編制的丙種師團，一下子喪失一個步兵聯隊，可謂傷亡慘重。
蘇蒙聯軍方面，僞蒙軍一個騎兵師受重創，師長死了，當然它一個騎兵師就千八百人，本來就是傀儡軍，戰鬥力也不強。
戰鬥勝敗很明顯，相比蘇蒙聯軍，還是日軍損失慘重。
可是，日軍23師團得到補充後，竟然給上級發“捷報”，可見日本人非常擅長諱敗為勝，一直到後來美國轟炸日本本土，把日本列島都封鎖了，日本國内民衆才知道原來日軍在前線一直打敗仗。
不了解對手
關東軍司令部收到23師團謊稱的“捷報”，以為戰争取得重大戰果，馬上報給東京大本營，東京大本營來電，先對勝利表示祝賀，然後暗示關東軍擴大戰果。所以，6月20日，關東軍司令官植田謙吉大将下達了集結命令，23師團全部，第7師團26聯隊加28聯隊的一個加強大隊，調往諾門坎，同時把第2飛行師團調到海拉爾。
為了對付蘇聯的裝甲部隊，植田謙吉還把東北日軍唯一的裝甲部隊，号稱心肝寶貝的第一戰車師團（駐地在公主嶺），也調到諾門