В ходе июньских боев японская группировка вторжения вновь была отброшена в район государственной границы МНР. Этому предшествовали сражения в воздухе советской и японской авиации. В воздушных боях с 22 по 28 июня японцы потеряли 90 самолетов. Потери советской авиации составили 38 машин. Столь серьезные авиационные сражения явились поводом для Москвы дать 26 июня по радио первое официальное сообщение ТАСС о событиях в районе реки Халхин-Гол.
В начале июля силами крупной группировки войск (38 тысяч солдат и офицеров, 310 орудий, 135 танков, 225 самолетов) командованием Квантунской армии была предпринята попытка захватить на западном берегу реки Халхин-Гол оперативный плацдарм для последующих действий. Эта группировка превосходила советско-монгольские войска по живой силе в 3 раза, по числу артиллерийских орудий – в 3 раза, по противотанковым орудиям – в 6 раз, по кавалерии – в 4 с половиной раза, по самолетам – почти в 3 раза. В состав группировки были введены свежие силы. Получившие приказ на проведение «решающего наступления» войсковые группы под командованием генерал-лейтенанта Ясуока Масаоми и генерал-майора Кобаяси Коити должны были окружить советско-монгольские войска и уничтожить их.
Начавшееся 2 июля сражение по названию района боевых действий получило наименование Баин-Цаганское. В этом сражении проявился полководческий талант впоследствии прославленного советского маршала Г.К. Жукова. Против имевшей большое численное превосходство японской группировки были использованы части 11-й танковой бригады и бомбардировочная авиация, в результате действий которых ударная группировка генерала Кобаяси была прижата к реке и разгромлена. Лишь за одни сутки боев потери японской армии составили 3,5 тысячи солдат и офицеров. Всего же в ходе четырехдневного Баин-Цаганского сражения японцы потеряли почти все танки, значительную часть артиллерии, 45 самолетов и около 10 тысяч человек убитыми и ранеными.
18 июля всеми силами 23-й дивизии, включая резервы, была предпринята попытка перейти еще раз в наступление. В бой были брошены пехота, артиллерия, танки, бронемашины, кавалерия, авиация. За четыре дня кровопролитных боев потери японской стороны составили еще 5 с половиной тысяч убитыми и ранеными. В ходе июльских воздушных боев было уничтожено 116 японских самолетов.
Г.К. Жуков так описывал эти бои:
«…Японцы были ошеломлены стремительным ударом танковой бригады, притихли в своих противотанковых лунках и только через 10 минут открыли артиллерийский огонь по нашим танкам. От огня противника загорелось несколько танков, и это, видимо, как-то подбодрило японцев. Они значительно усилили артиллерийский и пулеметный огонь. На поле боя уже горело до 15 наших танков. Но никакая сила и огонь врага не могли остановить боевого порыва наших славных танкистов…
Японцы отбивались от наших атак отчаянно. Но грозная лавина танков, бронемашин и пехоты все дальше и дальше продвигалась вперед, ломая и громя все, что попадало под гусеницы танков, огонь артиллерии, под удар пехоты.
Японцы бросили всю свою авиацию против атакующих наших войск, но ее встретила и атаковала наша авиация. Бой с неослабевающей силой продолжался всю ночь. Утром, подбросив за ночь свежие силы, японцы попытались перейти в наступление, но эта их попытка была немедленно подавлена».
Поражение в Баин-Цаганском сражении вынудило командование Квантунской армии перейти к обороне. В то же время велась подготовка к еще одному «решающему наступлению», необходимость которого диктовалась не только военными целями, но в значительной степени и политическими соображениями. Следовало как можно скорее восстановить пошатнувшийся престиж Японии и ее вооруженных сил в глазах западных держав, пристально следивших за развитием халхин-гольских сражений и все больше убеждавшихся в том, что Японии вести серьезную войну один на один против СССР не под силу. Поэтому премьер-министр и военный министр Японии потребовали «скорейшего наступления, окружения и уничтожения противника».
В течение августа японская 6-я армия, усиленная частями, сформированными из китайцев, готовилась к наступлению. Для «генерального наступления» было сосредоточено 75 тысяч человек, 500 орудий, 182 танка, более 300 самолетов. Считалось, что поскольку в результате проведенных мероприятий достигнуто тройное превосходство в силах над советско-монгольскими войсками, противник в этих условиях займет оборонительную позицию. Однако возглавивший группировку японских войск генерал Комацубара и его штаб не смогли определить подлинные оперативные замыслы советского командования, которые состояли в подготовке контрнаступления с целью разгрома противостоящего противника.