月至9月。
1939年5月11日，蒙军第24国境警备队与伪满兴安师巡防部队发生冲突。5月13日，日军下达作战命令。5月14日，日军向苏蒙联军所占领的733高地发起进攻，经过一夜战斗，苏蒙联军战败，被迫全线向后撤退。
5月21日，苏蒙联军援军到达，全线进攻，夺回失地。
5月24日，苏军统帅部派遣朱可夫将军前往诺门坎前线亲自指挥战斗。
5月27日，日军第64联队2500余人围攻苏军，在苏蒙军的强力反攻之下，东八百藏支队全军覆灭。
6月22日，苏日双方在诺门坎上空展开了为期三天的大空战。空战结果是日军惨败，丧失了诺门坎空域的制空权。
7月1日，日军关东军纠集36000兵力再次对诺门坎连续发起攻势。但是遭到苏盟联军的强力反击，伤亡惨重。
7月22日，日军关东军再次纠集8万兵力，发起对诺门坎苏蒙的全线总攻。
经过三天鏖战，日军关东军惨败。关东军司令部下达了停战的命令。
8月20日，苏蒙军队集中大量坦克和大口径火炮发起对日军的大反攻，要一劳永逸的击溃若门罕附近的日军。
这时候苏联红军已经占据制空权。日军关东军在苏军轰炸机的猛烈轰炸和苏蒙联军坦克的强大钢铁洪流攻击下，伤亡惨重，向后方大溃败。
9月3日，日本参谋本部下达了停止诺门坎战役的命令。9月15日，日苏签订了《诺门坎协定》，标志着诺门坎战役正式结束。
冷锋抓住5月底日军关东军大量向诺门坎增兵，无暇顾及他们老根据地之际发动了贯通两个根据地的第一场战役一一山海关战役。