Долина реки Халхин-Гол представляла собой сильно заболоченную впадину шириной от одного до трех километров. Ширина самой реки достигала 130 метров при глубине местами до двух метров и сильном течении. Боевую технику на восточный берег через Халхин-Гол можно было перебрасывать только по наведенным паромным переправам. Для конницы были удобные броды.
Монгольская территория к востоку от реки Халхин-Гол простиралась в глубину до 20 километров и имела ширину по фронту 60—70 километров. На этом сравнительно небольшом участке и разыгрались основные боевые события летом 1939 года — бои на Халхин-Голе.
В последних числах мая непосредственно в районе пограничного конфликта находилось: советско-монгольских войск — 668 штыков, 260 сабель, 58 пулеметов, 20 полевых артиллерийских орудий и 39 бронемашин. Остальные силы находились в районе городка Тамцак-Булак и пока к государственной границе не выдвигались. Японо-маньчжурские войска имели в своем составе 1676 штыков, 900 сабель, 32 пулемета, 18 орудий, один танк и 6 бронемашин. То есть преимущество в силах имела сторона, совершившая агрессию.
В апреле на участке государственной границы в районе реки Халхин-Гол было относительно спокойно. В мае здесь произошло несколько стычек; среди монгольских пограничников имелись убитые. 14 мая два кавалерийских эскадрона японо-маньчжур вышли к берегу Халхин-Гола, оттеснив пограничников. На следующий день пять японских бомбардировщиков нанесли удар по 7-й погранзаставе, разрушив ее постройки. Три цирика были убиты, а 25 человек получили ранения.
Получив приказание командования из Улан-Батора, части 6-й кавалерийской дивизии (два полка, сводный кавалерийский дивизион, артиллерийский дивизион) выступили к горе Хамар-Даба. Вместе с монгольскими конниками к границе ушел и взвод разведки сводного отряда старшего лейтенанта Быкова.
О последних событиях на монгольской государственной границе у реки Халхин-Гол было доложено и в Москву. 19 мая посла Японии господина Того пригласили на прием к народному комиссару иностранных дел В.М. Молотову, который от имени советского правительства сделал официальное заявление:
«…Я должен предупредить, что всякому терпению есть предел, и прошу посла передать японскому правительству, чтобы больше этого не было. Так будет лучше в интересах самого же японского правительства… Имеется бесспорный факт, что японо-маньчжурские части нарушили границу МНР и открыли военные действия, что это нападение на территорию МНР совершили японо-маньчжурские войска и самолеты. Мы с этим мириться не будем. Нельзя испытывать терпение монгольского правительства и думать, что это будет проходить безнаказанно. Мое заявление находится в полном соответствии с пактом о взаимопомощи между СССР и МНР».
Посол Того сообщил в Токио о состоявшемся в здании на Кузнецком мосту приеме и о всей серьезности дипломатической ситуации. Однако японское правительство не воспротивилось действиям командования Квантунской армии.
По приказу командира 57-го особого корпуса командир сводного отряда старший лейтенант Быков выслал на восточный берег Халхин-Гола взвод разведки, который был 22 мая обстрелян японцами. Тогда монгольские части 6-й кавалерийской дивизии и советский сводный отряд, переправившись через реку, к 28 мая заняли оборонительную позицию в 10 километрах от государственной границы Монголии, на ее Тамцак-Булакском выступе.
Японское командование, со своей стороны, подтянуло к линии государственной границы у реки Халхин-Гол свою группу войск из состава 23-й пехотной дивизии. В нее входили часть 64-го пехотного полка, разведывательный отряд дивизии под командованием подполковника Адзума, моторизованная рота под командованием капитана Ковано, 8-й кавалерийский полк и часть 1-го и 7-го баргудских (баргуды — монгольское племя, населявшее маньчжурскую область Баргу) кавалерийских полков. Командовал этой группой командир 64-го пехотного полка полковник Ямагото.
Получив сведения о сосредоточении японских войск на сопредельной стороне, штаб 57-го особого корпуса принимает меры по усилению прикрытия государственной границы МНР в районе Тамцак-Булакского выступа. По тревоге поднимается 9-я мотоброневая бригада, которая походным маршем прибывает в город Тамцак-Булак. Ее передовые подразделения подошли в район боев к исходу дня 29 мая. Бригада прошла 700 километров пути по степи за 13 дней, что для броневой техники того времени было хорошим показателем. 17 мая из Улан-Батора вышла колонна машин 149-го стрелкового полка 36-й мотострелковой дивизии. Мотострелки проделали путь в 1060 километров за 11 дней.
Войска генерал-лейтенанта Камацубары в районе Номонхана (Халхин-Гола) имели над советско-монгольскими войсками в первые бои перевес в количестве штыков в 2,5 раза, сабель — в 3,5 раза, но уступали им по орудиям крупного калибра в 1,5 раза и по бронемашинам в 5—6 раз. Преимущество в тяжелой боевой технике и решило исход первого боя на Халхин-Голе.
Японцы перешли в наступление на рассвете 28 мая. Авиационная группа в количестве около 40 самолетов нанесла бомбовый удар по центральной переправе через реку Халхин-Гол, месту расположения советских и монгольских войск, и их тылам. Затем к месту переправы вдоль реки с севера двинулась ударная группа: отряды подполковника Адзума и капитана Ковано и один из батальонов 64-го пехотного полка. Их задачей было выйти в тыл противника и отрезать его от переправы на западный берег Халхин-Гола. Южнее наступала баргудская кавалерия с задачей замкнуть кольцо окружения.
Весь день 28 мая бои носили исключительно упорный характер. Стоявшие в центре полки монгольской кавалерии не выдержали удара превосходящих сил японцев и баргудов и стали отходить. Один из полков отошел к своему командному пункту, второй — к берегу речушки Хайлыстан-Гол. В такой ситуации пришлось отходить и ротам сводного отряда старшего лейтенанта Быкова. Одна из рот была развернута фронтом на север, другой роте пришлось отбивать наскоки баргудской конницы силой в один полк.
Под вечер советско-монгольские войска отошли к линии песчаных холмов в 2—3 километрах от устья Хайлыстан-Гола и стали закрепляться на этой позиции, рыть окопы. Одна из рот отряда Быкова отошла к высоте Дунгур-Обо, отстоявшей от берега Халхин-Гола на четыре километра, и закрепилась на ней.
Японцы так и не смогли окружить противника. Когда они на машинах попытались вдоль восточного берега Халхин-Гола выйти к переправе, то попали под огонь артиллерийской батареи старшего лейтенанта Ю.Б. Бахтина. Его орудийные расчеты находились на правом берегу, но при виде подходившей к переправе колонны вражеских машин с пехотой Бахтин по своей инициативе переправил орудия на противоположный берег. Орудийные расчеты повели огонь прямой наводкой. В бой у переправы вступили саперная рота и одна из мотострелковых рот.
Батарея старшего лейтенанта Бахтина стреляла метко: были подбиты машина подполковника Адзума и две бронемашины, охранявшие его штаб. Советские бойцы провели в ходе боя у переправы несколько контратак, и японский обходной отряд был разгромлен.
Среди захваченных трофеев наиболее ценным оказалось содержимое машины подполковника Адзума. Это была топографическая карта района боевых действий на Халхин-Голе с четко обозначенной государственной границей Монголии и Маньчжоу-Го и боевой обстановкой, расположением японских войск. Штабная карта свидетельствовала о том, что бои велись на монгольской территории. На Токийском процессе в январе 1948 года трофейная карта станет неопровержимым документальным свидетельством японской агрессии против Монгольской Народной Республики.
Когда к 19 часам 28 мая к переправе через Халхин-Гол подошли первые машины с бойцами 149-го стрелкового полка, положение советских и монгольских войск на противоположном берегу было тяжелым. Тот небольшой участок, который удерживали оборонявшиеся, японцы простреливали огнем из пулеметов и винтовок. Поэтому прибывшие к реке стрелковые роты сразу же бросались в бой.
Схватки 29 мая носили исключительно ожесточенный и упорный характер. Все же советско-монгольские войска, перешедшие в наступление, сумели отбросить неприятеля за пределы государственной границы. Особенно удачным оказался огонь подошедшего дивизиона дальнобойных орудий 175-го артиллерийского полка. Отличился орудийный расчет командира отделения Н.З. Попова, подбивший вражеский танк, 2 броневика и 8 автомашин.
Японцы отошли на исходные позиции, потеряв только убитыми более 400 солдат и офицеров (раненых было гораздо больше), бросив по пути немало военного имущества. Пехота вывозилась на подошедшей колонне грузовых автомашин. Однако их авиация (большинство экипажей имело опыт боевых действий в Китае) не прекращала своих бомбовых налетов, ведя при этом пулеметный обстрел наземных целей.
