1939年8月20日，就在日本关东军骑虎难下、半死不活之际，朱可夫的大反攻开始了，他要求得到的全部增援力量已基本到位。苏蒙军从南、北、中兵分三路向日本人发动了全面进攻。首先扫荡了日本的高射炮阵地，然后以150架轰炸机、100架战斗机、数百门火炮狂轰日军阵地，一个半小时内日军的炮火根本无力还击，日军的观察所、通信设施以及炮兵阵地都被摧毁。