Еще в ночь на 28 августа часть вражеского гарнизона пыталась выйти из окружения. Группа японцев в 400 человек, скопившись в песчаных барханах, намеревалась скрытно пробраться на восток по северному берегу Хайластын-Гола, но была обнаружена. Для ликвидации противника выступили 2-й и 3-й батальоны 293-го полка. Переправившись через реку, они атаковали японцев и после отказа сложить оружие полностью истребили их в рукопашном бою.

Вечером 28 августа командир 24-го мотострелкового полка получил лично от командующего 1-й армейской группой задачу уничтожить противника, обороняющегося на высоте Ремизова, и не позднее 24 часов захватить вершину высоты.

Выполняя поставленную задачу, полк при поддержке танков атаковал высоту с севера и к 23 часам ворвался на ее вершину. Последний очаг сопротивления японцев был сломлен. В течение ночи на 29 августа продолжалась ликвидация мелких разрозненных групп противника в районе высоты Ремизова. В последующие два дня наши части очищали район боевых действий от последних остатков разгромленного врага. К утру 31 августа территория Монгольской Народной Республики была полностью очищена от японских захватчиков.

28 августа в 21 час (по московскому времени) комкор Г. К. Жуков доложил народному комиссару обороны СССР о ликвидации японо-маньчжурских войск в приграничной полосе Монгольской Народной Республики:

На эту победную жуковскую телеграмму народный комиссар обороны маршал К. Е. Ворошилов наложил следующую резолюцию:

Последние схватки продолжались 29 и 30 августа на участке севернее реки Хайластын-Гол. И только к вечеру 31 августа стихли последние выстрелы на монгольской земле. Ни одного японского военнослужащего на ней больше не оставалось.

Все же помощь уничтожаемой 6-й Императорской армии могла прибыть. Командующий Квантунской армией генерал Кенкити Уэда сосредоточил для контрнаступления 3 свежие пехотные дивизии, усиленные другими войсками, но перейти в контрнаступление не успел, настолько быстро комкор Г. К. Жуков завершил задуманную им наступательную операцию с самыми решительными конечными целями.

С 1 сентября советско-монгольские войска приступили к организации охраны и обороны государственной границы Монгольской Народной Республики.

Активные действия воздушных сил с обеих сторон продолжались и в последний период операции. С 28 по 31 августа советская авиация провела 4 воздушных боя с авиацией врага. Наиболее крупный бой разыгрался 31 августа. С советской стороны в нем принимали участие 126 истребителей, вылетевших для отражения воздушной атаки японских самолетов на боевые порядки нашей пехоты. Со стороны японцев в бою участвовало 27 бомбардировщиков и 70 истребителей. В результате боя японцы потеряли 22 самолета.

Всего с 28 по 31 августа наша авиация сбила 45 японских истребителей и 4 бомбардировщика.

После разгрома в районе между государственной границей Монгольской Народной Республики и рекой Халхин-Гол японцы пытались еще раз вторгнуться на территорию союзного нам государства.

Подтянув свежие части 2-й пехотной дивизии, они 4 сентября двумя пехотными батальонами предприняли наступление на высоту Эрис-Улыйн-Обо, но контратакой советских частей, выдвинутых из резерва Южной группы, были отброшены, оставив на поле боя свыше 350 трупов.

В ночь на 8 сентября японцы в этом же районе пытались еще раз наступать, бросив для атаки четыре роты, но снова были отброшены с большими для них потерями.

Когда наземные части японцев были уже разбиты, воздушные бои достигли особого напряжения. В течение первой половины сентября советская авиация провела 6 воздушных боев. Наиболее крупным из них был бой 15 сентября, когда японцы, собрав все имевшиеся у них под рукой самолеты, решили нанести удар по нашим аэродромам, лишив тем самым советскую авиацию господства в воздухе. В этом заключительном бою со стороны противника участвовало 120 истребителей, с нашей — 207.

В результате боя японцы потеряли 20 самолетов, у нас не вернулись на свои аэродромы 6 самолетов.

Всего за сентябрь противник потерял в воздушных боях до 70 самолетов. Наши потери составили 14 машин. Таким образом, и эта попытка завоевать превосходство над советской авиацией окончилась для японцев полным провалом.

Получив сокрушительный отпор не только на земле, но и в воздухе, японцы через своего посла в Москве Сигэнори Того обратились к советскому правительству с просьбой о прекращении боевых действий.

16 сентября 1939 года боевые действия были прекращены.

Затем состоялись переговоры по демаркации границы между Монголией и Маньчжоу-Го. 9 июня 1940 года государственная граница МНР была полностью восстановлена на прежней линии.

Командующий 6-й Императорской армией генерал Огису Риппо счастливо избежал с остатками своих войск уничтожения на монгольской территории. По всей видимости, в ходе сражения он утратил чувство реальности. В обращении к своим подчиненным 5 сентября 1939 года Риппо, самурай по происхождению и духу, писал следующее: