Под командованием генерал-лейтенанта Камацубары находилась группировка японских войск численностью в 38 тысяч человек. Штаб располагался в Джанджин-Сумэ. Приказ Камацубары № 105 от 15 часов 30 июня 1939 года гласил:

Для осуществления этого плана ударная группа в составе 71, 72-го и 26-го пехотных полков с приданной артиллерией под общим командованием генерал-майора Кобаяси должна была сосредоточиться в районе к югу от озера Яньху и в ночь на 3 июля перейти в наступление в направлении горы Баин-Цаган. Переправившись через Халхин-Гол у горы Баин-Цаган, группа Кобаяси имела целью нанести удар с северо-востока на юг, чтобы отрезать пути отхода советско-монгольским частям на запад.

26-й пехотный полк, посаженный на автомашины, получил задачу действовать на заходящем фланге ударной группы и не допускать подхода наших резервов, а в случае отхода советско-монгольских войск преследовать их. Переправу и продвижение ударной группы должен был обеспечить 23-й инженерный полк.

Второй группе в составе 64-го пехотного полка, части 28-го пехотного полка, 3-го и 4-го танковых полков, Хинганской кавалерийской дивизии под общим командованием генерал-лейтенанта Ясуоки надлежало:

а) в течение 1 и 2 июля обеспечить фланговый марш и сосредоточение к переправам ударной группы;

б) 3 июля перейти в решительное наступление, охватывая фланги советско-монгольской группировки на восточном берегу Халхин-Гола.

В резерв были выделены один батальон 64-го пехотного полка, 23-й кавалерийский полк и батарея.

Согласно разработанному плану, 2 июля японцы перешли в наступление. За день до начала наступательной операции японская авиация прекратила свои полеты. Но это не ввело в заблуждение советские войска на переднем крае, а, наоборот, насторожило их. Под вечер, когда спала дневная жара, японская артиллерия открыла сильный огонь по позициям противника. Имея целью обеспечить сосредоточение и переправу ударной группы генерал-майора Кобаяси, пехотные и танковые части правого фланга группы генерал-лейтенанта Ясуоки начали наступление первыми. Уже вечером 2 июля противник ввел в действие до 80 танков. В завязавшемся бою японцам удалось сбить боевое охранение 149-го стрелкового полка и 9-й мотоброневой бригады и к исходу 2 июля оттеснить на юго-запад левый фланг советско-монгольских частей. При этом части противника вклинились в наш боевой порядок, а танки проникли до наших артиллерийских позиций. Метким огнем прямой наводкой советские артиллеристы отбили танковую атаку японцев. Противник потерял до 30 машин. Из числа экипажей этих машин советские воины захватили в плен 11 японских танкистов, а остальных уничтожили.

3 июля в 2 часа ударная группа Кобаяси, подойдя скрытно к Халхин-Голу, начала переправу. Закончив ее между 7 и 8 часами, японцы стали быстро продвигаться к горе Баин-Цаган.

Между тем командование советско-монгольских войск, не имея еще сведений о начавшейся у Баин-Цаган переправе японцев, но уже получив данные о переходе в наступление пехоты и танков противника против 149-го стрелкового полка и 9-й мотоброневой бригады, отдало приказ:

— 6-й кавалерийской дивизии Монгольской Народно-революционной армии перейти к «Развалинам» и выдвинуть 15-й кавалерийский полк на восточный берег Халхин-Гола для обеспечения левого фланга 9-й мотоброневой бригады;

— 11-й танковой бригаде выйти в район 6 км юго-западнее «Развалин» и быть готовой нанести фланговый удар с севера по наступающему противнику;

— 7-й мотоброневой бригаде выйти к отметке 752 (12 км северо-западнее горы Хамар-Даба) в целях сковывания противника с фронта.

24-й мотострелковый полк получил задачу выйти в район озера Хуху-Усу-Нур для нанесения удара с запада.

Таким образом, резерв советско-монгольских войск, сосредоточиваемый для нанесения флангового удара по наступающей группе генерал-лейтенанта Ясуоки, фактически выходил навстречу ударной группе Кобаяси.

Около 5 часов 3 июля 15-й кавалерийский полк подошел к переправам, чтобы переправиться на восточный берег Халхин-Гола, но наткнулся на японцев и вступил с ними в бой. Под давлением превосходящих сил противника он вынужден был отойти на северо-запад.

Переправившись через реку, противник в 8 часов 3 июля занял гору Баин-Цаган и стал продвигаться на юг по западному берегу Халхин-Гола.

Японцы сразу же начали укреплять берег фортификационными сооружениями и сосредоточивать здесь свои главные силы. Саперы строили блиндажи, а пехотинцы рыли одиночные круглые окопы. По крутым склонам на вершину горы втаскивались противотанковые и дивизионные пушки.

Около 9 часов передовые части японцев были атакованы 2-м танковым батальоном, следовавшим в авангарде 11-й танковой бригады, которая двигалась в назначенный ей район.

Положение для оборонявшихся складывалось критическое, но на выручку поспешил заблаговременно созданный Г. К. Жуковым подвижный резерв. Не давая противнику времени на организацию дальнейших наступательных действий, Жуков со всей решительностью, не дожидаясь подхода стрелкового полка сопровождения (мотопехоты), бросил в бой прямо с марша находившуюся в резерве 11-ю танковую бригаду комбрига М. П. Яковлева, которую поддержал монгольский бронедевизион, оснащенный бронеавтомобилями БА-6 с 45-мм пушками.

Принимая такое рискованное волевое решение, Жуков разошелся во мнениях с командармом Г. М. Штерном. Тот, исходя из положений боевого устава РККА, считал, что танки на укрепленные полевые позиции неприятеля без поддержки пехоты посылать нельзя, и требовал дождаться подхода стрелкового полка сопровождения. Однако Жуков настоял на своем, и впоследствии Штерн признал, что в той ситуации принятое решение оказалось единственно возможным.

Получив первый удар и узнав о встречном движении сильной бронетанковой группы советско-монгольских войск, противник решил закрепиться в районе горы Баин-Цаган, используя против наших танков и бронемашин свою противотанковую артиллерию.

Когда командованию советско-монгольских войск стало известно о переправе японцев в районе Баин-Цаган, оно решило немедленно атаковать противника, окружить его и уничтожить. Для этого 2-му батальону 11-й танковой бригады и бронедивизиону 8-й кавалерийской дивизии (18 бронеавтомобилей БА-6) приказывалось активными действиями связать противника с фронта и не допустить его продвижения на юг, главным силам 11-й танковой бригады нанести удар с севера, 24-му мотострелковому полку — с северо-запада, 7-й мотоброневой бригаде, подходившей позднее, — с юга.

Стремительный удар танкистов, поддержанный огнем всей имеющейся артиллерии, поставленной на прямую наводку, и ударами советской авиации, ошеломил противника. Завязались жаркие воздушные схватки. В отдельные моменты в небе над горой Баин-Цаган находилось до 300 самолетов воюющих сторон. Японцы, не успевшие после переправы через Халхин-Гол развернуться в организованные боевые порядки, не смогли противостоять дерзкой атаке танковой бригады. Вскоре танкистов поддержали подошедшие батальоны 24-го мотострелкового полка и 7-й мотоброневой бригады, имевшей в своем составе 154 БА-6, БА-10, ФАИ.