1939年5月4日早晨，一支外蒙古的馬隊在一個名叫錫林陶拉蓋的小村子附近渡過了哈拉哈河。在哈拉哈河東岸有一片肥美的草原，而河西岸以及東岸其他廣袤地區都是近乎戈壁的連綿沙丘，所以哈拉哈河西岸的蒙古人很早以前就習慣了東渡牧馬。
蒙古族中有許多不同的部落。居住在哈拉哈河西岸的是喀爾喀部落，居住在東岸的是巴爾虎部落。為了這片肥美的草原，同為蒙古人的這兩個部落歷史上曾發生過無數次爭鬥。1734年，兩部落之間的官司最後打到了大清雍正皇帝那裡。手心手背都是肉，兩岸的蒙古人都是大清的臣民，於是他大筆一揮，在哈拉哈河東岸那片草原中划出來一塊給西岸的喀爾喀部落放養牲口，其餘的仍然留給巴爾虎部落。皇上的旨意就是最終判決，不能上訴，矛盾貌似一下子得到徹底解決。
兩百年之後，1924年，這裡的情況發生了重大變化。蘇聯慫恿外蒙古從中華民國脫離，喀爾喀部落隨著外蒙古的叛變離開了中華民國的懷抱，而巴爾虎部落留了下來。原來的人民內部問題剎那間變成了「國家」矛盾。後來，這裡又有了偽滿洲國，蘇聯、外蒙古認為分界線在哈拉哈河以東15公里處，而日本按照「有山以山為界，有河以河為界」的原則，將「國境線」定在哈拉哈河中線。儘管「公說公有理，婆說婆有理」，但哈拉哈河兩岸成吉思汗的子孫並沒有因邊界糾紛發生激烈爭鬥，一直到1939年5月4日。
這一天的特別之處在於，偽滿洲國興安北警備軍第七團第三騎兵連連長貢布扎布中尉是個新來的傢伙。他還有一個特殊身份，那就是警備軍總司令烏爾金中將的女婿。這個天不怕地不怕的傢伙，看到一大群外蒙古人從西岸渡河而來時，立即下令開槍阻擊，一直和平共處的外蒙古人被突如其來的槍聲嚇得丟下馬群，倉皇逃回西岸，當發現是對岸的偽滿洲國兵所為後，立即向上司做了彙報。於是雙方開始不斷增兵，你叫二舅我叫三叔，你叫七姑我叫八姨，衝突因而不斷升級。還是西岸的外蒙古人先沉不住氣，搬來了「外人」——蘇聯老大哥。在老大哥裝甲部隊的幫助下，外蒙古兵一口氣將偽滿洲國兵趕出了錫林陶拉蓋。
你有大哥我也有靠山，偽滿洲國兵立即向日本人求援。日本人見到前面的小弟——偽滿洲國兵被打得鼻青臉腫，立即認定對方是「打狗欺主」。負責海拉爾地區防禦的是關東軍第二十三師團，師團長小松原道太郎中將曾在日本駐蘇聯使館當過武官，專門從事蘇聯情報的收集和分析工作，自詡「蘇聯通」，是當時日本陸軍將領中為數不多的「蘇聯通」之一。
小松原立即派出師團騎兵聯隊聯隊長東八百藏中佐，率領200名日本騎兵，會合興安北警備軍騎兵第八團的部分人馬，共700多人，在幾輛九五式輕型坦克的壓陣下，氣勢洶洶地往錫林陶拉蓋衝殺過來。這還不夠，小松原還派出了5架輕型轟炸機前來助威，一口氣甩下了60枚炸彈。在對手的陸空立體打擊之下，外蒙古兵撤回到哈拉哈河西岸。東八中佐敲著得勝鼓打道回府。
儘管知道上級領導一定會同意，小松原在派出兵力之後還是向關東軍司令部做了彙報。唯恐天下不亂的辻政信立即以特派員的身份一陣風似的跑到了第二十三師團司令部。
消息傳到莫斯科，蘇聯立即要求駐遠東蘇軍部隊依據1936年簽訂的《蘇蒙互助協定》介入衝突。最近的第十一坦克旅立即出發，開往哈拉哈河地區，駐烏蘭烏德的摩托化步兵第三十六師一部也迅速向哈拉哈河集結，第五十七特別軍司令部也從烏蘭巴托前移至距哈拉哈河只有125公里的塔木察格布拉格。有了強有力的後盾，外蒙古軍騎兵第六師等部隊再次渡過哈拉哈河並架起浮橋。
東八中佐發來的捷報讓小松原中將大感欣慰，同時覺著好像酒沒喝盡興一樣意猶未盡。按照不久前收到的《滿蘇國境糾紛處理綱要》，他有權在哈拉哈河這一個邊境線不明的地區自行判斷和劃定國境線，並且可以自主決定是否使用武力。植田司令官真是深謀遠慮呀，早就預見了這裡要出事，就未雨綢繆地提前頒發了《綱要》。小松原馬上決定，派出兩個聯隊的兵力一舉消滅再次回到哈拉哈河東岸的蘇聯、外蒙古聯軍，奉命出征的除了剛剛凱旋的東八百藏騎兵聯隊之外，還有師團的絕對主力第六十四步兵聯隊。
此時耐不住寂寞的辻政信已經親自坐飛機到前線進行了一次越境偵察，回來後他用肯定的語氣告訴小松原，河東的蘇聯、外蒙古軍只有400人，而且沒有什麼重武器。
接到出擊命令，第六十四聯隊聯隊長山縣武光大佐大喜過望。英明神武的辻少佐已經去看過了，對面的蘇聯、外蒙古軍才數百人。山縣大佐認為，對付這點人根本不需要興師動眾，出動一個大隊足矣，再說不是還有東八的騎兵嗎？東八的想法和山縣如出一轍，也只帶了一個中隊前往。因為對面有蘇聯人，小松原還給特意給東八增加了一個戰車中隊的12輛裝甲戰車。在他們看來，這簡直是殺雞用牛刀。
山縣的作戰計畫還是日本人的老一套，「正面進攻加迂迴側擊」：由他率領主力部隊實施正面進攻，東八騎兵聯隊進行側翼夾擊。兩人一致認為，一旦山縣步兵大隊進攻正面，騎兵中隊和戰車中隊進行側後包抄的話，被截斷後路的蘇聯、外蒙古軍肯定會在瞬間土崩瓦解。
可是他們的對手——哈拉哈河東岸的蘇聯、外蒙古軍聯軍絕對不是辻少佐所講的「只有400人」，而是足足有3000多人，其中還有相當部分的裝甲和坦克部隊。山縣的主力部隊約為1600人，東八的騎兵有220人，加上450人的偽滿洲國興安北警備軍第八騎兵團，總兵力也不到2300人。按照進攻一方至少兩倍於防守一方的規律，這點兵力要想圍殲蘇聯、外蒙古軍明顯是不夠的。山縣和東八將進攻時間定在了5月28日早上5時30分。
在陸上戰鬥打響之前，空中的搏殺已經提前展開。5月22日至24日，蘇聯遠東空軍的150架飛機與日本關東軍第二飛行集團的120架飛機在諾門坎上空發生了第一輪空戰。空戰中，蘇聯空軍明顯不支。據蘇聯貝加爾第二十二航空殲擊機飛行大隊副大隊長、蘇聯英雄斯科巴里欽回憶，5月23日的空戰中，蘇軍就有一個殲擊機大隊幾乎全軍覆沒。24日，斯科巴里欽率領他的伊爾-16飛行大隊與另一支蘇聯空軍的伊爾-15殲擊機大隊協同行動，由於伊爾-15飛行速度較慢，斯科巴里欽率隊到達預定空域時，因未見友軍蹤影不得不返航。回到基地才知道，這個伊爾-15飛行大隊在飛往預定區域途中被日軍全部擊落。
雖然在數量上稍佔上風，但蘇軍參戰飛機在性能上明顯落後於日軍。蘇軍飛行員的素質也遠不如日軍的飛行員。日軍的這些老鳥大都在中國戰場上淬過火，一般都有1000小時以上的飛行時數，技戰術能力均在蘇聯飛行員之上。空戰的連續失利迫使在後方督戰的伏羅希洛夫元帥不得不下令暫停一切空中行動，蘇聯遠東空軍基本退出了5月的揭幕戰。
1939年5月27日午夜，關東軍第二十三師團騎兵聯隊指揮官東八百藏中佐信心十足地率領著他的一個騎兵中隊和裝甲車中隊開出了營地，往哈拉哈河進發，執行迂迴包抄東岸蘇聯、外蒙古軍的任務。雖然先期出發的山縣聯隊送來情報說對岸發現有蘇軍的坦克，但東八中佐根本沒把這消息當回事，因為他的部隊裝備了充足的反坦克手雷。東八認為這裡鬆軟的沙丘地帶上根本不利於坦克作戰，再說他還有一個裝甲中隊呢。這條路已經走過好幾次，駕輕就熟的東八連前衛哨兵都沒派，整個騎兵中隊成四路縱隊，12輛戰車一字長蛇緊隨其後，魚貫前進，東八感覺此行不啻一次野遊。
5月28日拂曉，東八聯隊已經偷偷摸到了哈拉哈河岸邊。他驚訝地發現前面不遠的地方有一座豎著天線的堡壘，後來才知道那就是外蒙古軍騎兵第六師的師部，也是蘇聯、外蒙古聯軍的前線指揮所。經過「大清洗」的蘇軍已經墮落到如此地步，連指揮部心臟地帶必須部署側翼警戒陣地的基本規矩都忘了。
興奮勁並沒有持續多久，東八很快在望遠鏡里發現為數不少的蘇軍坦克和裝甲車，還有河西岸高地上蘇軍火炮陣地上那一排排黑洞洞的炮管。他馬上明白，對面的敵人不是軟弱無能的外蒙古邊境守備隊，而是正規的蘇聯、外蒙古聯軍，看樣子對方對日軍的進攻早有準備。
東八對自己沒有將整個聯隊的兵力全部帶來感到有些懊悔。更要命的是，他以為很快就會得勝回營，根本沒有進行無線電聯絡的必要，因而索性將無線電通信小隊留在了海拉爾的營房，現在連剛摸清的敵情也無法向擔任正面進攻的山縣聯隊通報了。實際情況是，除了他和山縣要面對的3000多兵力之外，蘇軍第十一坦克旅正從溫都爾汗馬不停蹄地往這裡趕來。
時間已經來到了和山縣大佐約定的5時30分，東邊的槍聲準時響起，擔任主攻的山縣聯隊按時發起了正面攻擊。東八中佐只好硬著頭皮