日軍前敵總指揮小松原中將自詡為對蘇作戰的骨灰級專家。在他那本49頁的小冊子《如何與蘇軍作戰》中，小松原這樣寫道，蘇軍士兵受過極其嚴格的正面攻防訓練，要從正面攻破它的防線比較困難。但蘇軍的缺點也很明顯，那就是彼此之間的協作能力很弱，他們一旦被包圍或側翼受到包抄，就會陷入全線混亂。
小松原說得一點不假。在蘇德戰爭初期，德軍就對這一戰術屢試不爽，並因此抓獲了多達七位數的蘇聯俘虜。但是小松原忽略了一點，那就是憑日軍的力量和速度根本做不到對蘇軍的包抄，最後反而被蘇軍包抄了。
按照這一思路，小松原計畫由第一戰車團、第二十三師團山縣聯隊以及偽滿騎兵師從蘇聯、外蒙古聯軍河東陣地的正面發動攻擊，而第二十三師團另外兩個聯隊加上第七師團第二十六聯隊、第二十八聯隊的一個加強大隊作為包抄部隊，從哈拉哈河下游偷渡突入外蒙古境內，圍殲這一地區的蘇聯、外蒙古聯軍，抄蘇軍的後路。這一計畫與5月底山縣大佐的作戰方案如出一轍。
實際上表面雷同的兩個計畫，卻有著本質上的不同。當時山縣大佐用主力的步兵聯隊擔任正面進攻，用於包抄的是東八中佐率領的機動性較強的騎兵和戰車大隊，這樣的安排可以說是恰如其分。至於最後不幸落敗，那不是「我軍計畫不周詳，而是敵軍太厲害」。這次小松原讓騎兵和坦克部隊擔任正面進攻，改用笨拙的步兵聯隊發起包抄行動，從根本上來說就是本末倒置，最後的失敗從這一刻開始就已經註定。
除了德國軍事顧問提出異議被迅速否決之外，關東軍上上下下都認為小松原的計畫很周詳，總部很快批准了這一計畫，總攻時間定在7月1日。
就在大軍出發的前夜，第二十三師團負責後勤的兵器勤務部部長近澤大佐，因為對渡河後超長距離的補給保障完全沒有信心，在巨大的壓力下開槍自殺。大軍未行，先折大將，這顯然不是什麼好兆頭，小松原的心頭也因此蒙上了一層陰影。
7月1日黃昏，小松原率領包抄部隊共18000名士兵來到了哈拉哈河下游的預定渡河地點。一路上的行軍非常順利，對岸沒有任何動靜。上次忘記帶水，遺憾的是這次也沒有帶多少。倒不是說沒長記性，而是武器彈藥的運送已經壓得後勤保障喘不過氣來，再也沒有剩餘的能力來照顧士兵的飲用水了，這也正是近澤大佐飲彈自盡的主要原因。河邊連一絲風都沒有，被烈日烤灼了一天的沙地滾燙無比，人待在上面就像放在大鐵鍋里炒製糖沙板栗。水壺早就幹了，身邊的哈拉哈河裡倒是水源充足，可是之前已經接到指示不能飲用，河水可能已經被嚴重污染。不過士兵雖然乾渴，還能耐心等待，大家都認為戰鬥很快就會結束。
哈拉哈河有近50米寬，河水最深處深達3米，本來個子就小的日本兵根本無法徒步過河，於是負責迂迴的大隊人馬便在河邊等候工兵聯隊前來架設浮橋。
其實工兵聯隊早就到了，可惜來了也沒事幹，他們在等汽車聯隊運來舟橋設備。可笑的是，運送舟橋設備的第四汽車聯隊的運輸車輛出發不久便迷失了方向。由於這一地帶的地形地貌非常相似，汽車又不敢打開車燈照明，於是便只能一路尋尋覓覓，走走停停。汽車太少，任務太多，疲於奔命的司機們精神和體力都處於嚴重透支狀態，車一停，大部分人趴在方向盤上就睡過去了。氣得聯隊長田坂專一大佐不得不帶人跑前跑後把司機從酣睡中叫醒過來。車隊迷迷糊糊地就來到了一處鹹水湖邊，一看有水，大家以為這裡就是目的地哈拉哈河，卸下舟橋設備便匆匆回去了。工兵聯隊好不容易才弄清楚設備卸車的地方，還好離真正的卸貨點並不算太遠。步兵聯隊也一起來幫忙，終於用人力把舟橋設備拉到了架設浮橋的地點。
7月2日凌晨2時，工兵費了九牛二虎之力終於將浮橋架好。由於材料不足和缺乏重型舟橋設備，架好的浮橋通過步兵倒是沒有問題，但卡車要通過就必須先卸下貨物，車貨分過。最慘的是重型裝備，只有輕便的37毫米速射炮可以一次性通過，其他火炮必須先拆卸成零件，分頭搬過河後再重新組裝，簡直變成螞蟻搬家了。即使如此小心，不堪重負的浮橋也時好時壞，須不斷修修補補。工兵一個個忙得團團轉，橋上橋下的過河部隊也亂成一鍋粥。不過到了上午10時左右，日軍大隊人馬總算安全地渡過了哈拉哈河，一直惴惴不安的小松原總算鬆了一口氣。
要說小松原選擇的這個渡河點確實不錯，它離蘇軍連接東西兩岸的浮橋僅僅13公里，離朱可夫的指揮部也只15公里，攻擊距離都不算太遠。日軍偷渡成功很大程度要歸功於日軍第二飛行集團對塔木察格布拉格機場的空襲。那次成功空襲使得蘇軍飛機升空偵察的次數大大降低，蘇軍在加強對空警戒的同時，卻忽略了敵軍的迂迴偷襲。朱可夫是個被精良裝備和高素質部隊寵壞了的將領，居然沒考慮漫長的哈拉哈河危險處處都在。防線側翼出現這麼大的疏漏，說他沒一點責任似乎也說不過去。
過河以後的小松原命令留下第七師團第二十六聯隊負責浮橋守衛，同時也作為進攻部隊的總預備隊殿後。第七十一、七十二聯隊共8000人為前鋒，由小林恆一旅團長指揮；炮兵聯隊和第二十三師團直屬部隊居中，沿著河道殺奔上游。躊躇滿志的小松原樂觀地估計中午就可以切斷東岸蘇軍的退路，完成包抄計畫，同時輕而易舉地打掉西岸朱可夫的指揮部。
此時意外突然出現。外蒙古軍的蘇聯顧問阿布寧上校，正驅車前往外蒙古軍的駐地，原來空曠的原野上，忽然變戲法似的出現了上萬日軍，嚇得魂飛魄散的阿布寧當即猛打方向盤，油門踩到底，朝著蘇軍指揮部狂奔。
聽到報告的朱可夫大吃一驚。他手下的主力，特別是坦克裝甲部隊，幾乎全部部署在哈拉哈河東岸，西岸兵力不到3000人，還大部分是外蒙古兵。渡河突襲而來的可是上萬人的日軍精銳。值得慶幸的是，朱可夫在指揮部側翼巴音查山一帶安排了一小支警戒部隊，這一舉措挽救了蘇聯、外蒙古聯軍，也救了他朱可夫的命。
無巧不成書，在側翼擔任警戒任務的部隊正是之前被小松原用彙報方式「全殲」了的外蒙古騎兵第六師第十五團。該團由於在之前戰鬥中損失巨大，所以朱可夫將他們調到二線在指揮部側翼負責警戒任務。本來是想讓他們在這裡休整一下，不料這裡竟成了日軍偷襲包抄部隊的必經之道，因而成為最先開戰的慘烈戰場。
發現日軍先鋒部隊的值班哨兵立即鳴槍示警，團長達爾瑪扎布上尉在望遠鏡里看到的是漫山遍野一路衝殺過來的日軍士兵。達爾瑪扎布手下是機動性很強的騎兵部隊，他若是迅速離開，日軍就趕不上他。然而這是個負責任的外蒙古軍官，他知道身後就是蘇聯、外蒙古聯軍的重炮陣地、浮橋渡口和朱可夫的指揮部。為了保住那些地方，他只能選擇悲壯地去死，用生命換取寶貴的時間。年輕的團長向全團400多人發出了「寸土不讓，死守待援」的作戰命令。
巴音查山雖然名字中有山，實際上不過是一個不到60米高的大沙丘，根本無險可守。外蒙軍400多支「莫辛」步槍單薄脆弱的槍聲，很快就被近萬名日軍的叫喊和密集的槍炮聲給淹沒了。一些外蒙古士兵迎著潮水般湧來的日軍，義無反顧地沖入敵群，拉響了捆綁在身上的炸藥包或集束手榴彈，與沖在最前邊的日軍同歸於盡。日本人萬萬沒有想到，這些拚命的招數，外蒙古人也幹得出來。隨後，雙方展開了最為慘烈的白刃格鬥。日軍步兵操典規定，拼刺刀前要把子彈退膛以免誤傷自己人，外蒙古軍可沒有這些愚蠢的清規戒律，趁日軍稀里嘩啦子彈退膛之際，機槍手跳出戰壕一陣猛烈掃射，第一排的日軍頃刻間倒下一大片。外蒙古軍的營、連長們則是一手持馬刀，一手提駁殼槍，遠射近砍，殺敵無數。第七十一聯隊第一大隊大隊長橫田千野少佐，就是與外蒙古軍連長烏蘭克圖中尉比賽刀法時，被對方冷不防用左手揮槍打中眉心「玉碎」的。
一陣血肉橫飛的搏殺之後，外蒙古軍騎兵第六師第十五團這次是真的全軍覆沒了。英勇的外蒙古士兵，用生命為戰局的轉變贏得了寶貴的兩個小時。
名將被稱為名將，不在於他永遠不打敗仗，而在於在瞬息萬變的戰場上能夠審時度勢，迅速做出最正確最快速的反應。在短短兩小時內，朱可夫迅速發出了幾道緊急命令。
接受第一道命令的是空軍。朱可夫命令所有還能飛起來的飛機統統起飛，集體攻擊日軍在哈拉哈河上新架設的浮橋。空軍剛剛遭受重大損失，立即升空作戰，困難不小。但隨著朱可夫一聲令下，空軍的轟炸機就在還沒有來得及完全修復的跑道上強行起飛。
相比於陸軍的按摩吃藥治病，這空軍就像是打針動手術，來得快，見效也快。迅速飛臨浮橋上空的蘇軍轟炸機有70多架，將所有的炸彈全部傾倒在哈拉哈河上的日軍浮橋和等著過橋的日軍補給車輛上。日軍的補給車輛被炸得四分五裂，浮橋也被炸得斷成幾截，河