С тыловых аэродромов под прикрытием истребителей И-185 поднялся авиаполк штурмовиков СУ-2, а советская артиллерия ударила по вклинившейся группе японских войск, после того как отработали наши штурмовики в бой пошли совместные советско-монгольские конно-механизированные группы 57-го оперативного корпуса советских войск в Монголии. Задача подразделениям была поставлена простая, обеспечить переправу на восточный берег наших механизированных частей, после чего нанести удар по флангам вклинившегося в нашу обороны противнику, окружить и разгромить врага на восточном берегу реки Халхингол, а в дальнейшем продвигаться до утраченных позиций на государственной границе, с ходу их захватить и закрепиться. Такой маневр позволил бы охватить переправившегося на западный берег реки противника в клещи и не позволить ему отступить с тяжёлым вооружением и техникой, после чего ведя активные оборонительные бои по периметру района окружения разгромить находящиеся в мешке японские части.
Несмотря на достаточно сильное огневое воздействие по японо-маньчжурским силам, обратить их в бегство не удалось, а нашим частям требовалось буквально с кровью прорываться на оперативный простор и, оставляя позади ощетинившиеся огнем японские подразделения продвигаться с боями к границе.
Монгольская 6-я конно-механизированная дивизия наносила удар с северо-запада, в ночь, переправившись на лошадях через реку кавалерийский полк 6-й монгольской кавалерийской дивизии при поддержке дивизиона 185-го тяжелого артиллерийского полка, атаковал противника с тыла.
В этот момент, развернувшиеся 60 лёгких танков БТ-5 и бронемашин бригады БА-10, при поддержке 40 самолетов штурмовой авиации, стремительно ринулись на врата с фронта. Японцы были ошеломлены стремительным ударом танковой армады, притихли в своих противотанковых лунках и только через 10 минут начали вести огонь из противотанковых ружей и 37 мм пушек. От огня противника загорелось несколько боевых машин, и это, видимо, как-то подбодрило японцев. Они значительно усилили артиллерийский и пулеметный огонь. На поле боя уже горело до 15 танков. Но никакая сила и огонь врага не могли остановить боевого порыва советских танкистов и монгольских кавалеристов. Примерно в 12 часов в бой вступил 24-й мотострелковый полк. Японцы отбивались от наших атак отчаянно, стремясь спасти свой правый фланг, но грозная лавина танков, бронемашин и кавалерии все дальше и дальше продвигалась вперед, ломая и громя все, что попадало под гусеницы: артиллерию, командные пункты и тылы.
Японцы бросили всю свою авиацию против наших атакующих войск, но её встретила наша истребительная авиация. Бой с неослабевающей силой продолжался всю ночь.
Утром, подбросив за ночь свежие силы, японцы попытались перейти в контрнаступление, что бы разблокировать оставшиеся на западном берегу реки Халхин-Гол свои части, но эта их попытка была немедленно подавлена. В результате стремительных действий, переправившиеся на западный берег реки японские части оказались окруженными. Что бы уничтожить окруженных, руководство 57-м особым оперативным корпусом организовали массированную танковую атаку, однако нарвались на плотную противотанковую оборону японцев, противник оказывал упорное сопротивление. Бой длился весь день 22 июля. В конце дня, около 19 часов, наши войска при поддержке авиации и артиллерии предприняли одновременную атаку с трех сторон. Однако противнику удалось отразить ее. Бой продолжался и следующей ночью.
Бои за плацдарм на западном берегу реки Халхин-Гол оказались бескомпромиссными, с обеих сторон в них участвовало до 400 танков и бронемашин, более 800 артиллерийских орудий, сотни самолетов. Особенно отличились 149-й и 24-й стрелковые полки под командованием майора Ремизова И.М. и Федюнинского И.И. Японцы постоянно контратаковали, стремясь вернуть себе инициативу в боях, но руководство 57-го отдельного корпуса быстро реагировали на малейшее изменение обстановки на берегу Халхин-Гола.
23 июля враг сам попытался перейти в контратаку, чтобы пробиться к окруженным воскам в то же время его авиация большими группами стремилась нанести удар с воздуха, чтобы деморализовать советско-монгольские части. Но наши летчики преградили путь вражеской авиации и в развернувшемся воздушном бою обратили ее в бегство. Встреченная ураганным огнем артиллерии контратака противника захлебнулась. Однако, поскольку контр наступающие японские войска имели заметное численное превосходство, к ночи 24 июля советско-монгольские войска на отдельных участках отошли к реке Халасан-Гол и позволили противнику пробиться к окруженным на западном плацдарме соединениям. Несмотря на героическое сопротивление советско-монгольских войск, численно превосходящая ударная группировка японцев под командованием генерал-лейтенанта Ясуоки сумела таки деблокировать свои окруженные части и оттеснить наших ,после чего японцы начали возводить разрушенные понтонные мосты на реке.
Вечером 24 июля наши части предприняли третью масштабную атаку вдоль восточного берега реки на двух участках прорыва, стремясь взять крупные силы генерал-лейтенанта Ясуоки в клещи, ожесточенный бой затянулся на всю ночь.
Напрягая последние усилия, японцы стремились, во что бы то ни стало удержать в своих руках ключевые позиции у переправы и не допустить нового окружения своих частей на западном плацдарме.
К вечеру 24 июля японские войска удерживали только узкую полоску местности в пять километров длиной и два километра шириной. На этом участке были сосредоточены все силы японцев, которые переправились на северо-западный берег реки Халхин-Гол. Бои на южном фланге не утихали пять дней, но прорваться к переправам японцам так и не удалось, в результате чего операция по окружению советско-монгольских частей на тамцакбулакском выступе превратилась в операцию по деблокированию японо-маньчжурских частей на западном плацдарме.
Собрав все силы в кулак, Штерн нанес сильнейший фронтальный танковый удар по японским войскам на западном берегу реки Халхин-Гол. Противник не выдержав натиска и чтобы не оказаться в окружении в беспорядке устремился на восточный берег Халхин-Гола. Но тут запаниковали японцы, по приказу генерал-лейтенанта Ясуоки, что бы не допустить быстрой переправы советских войск на противоположный берег реки был взорван японскими инженерами единственный понтонный мост, наведенный японцами для переправы.
Охваченные паникой японские солдаты и офицеры бросались прямо в воду и тонули на глазах наших танкистов, и только болотистые берега и глубокое русло Халхин-Гола помешали нашим танкам и бронемашинам сходу переправиться на восточный берег реки в этот день. 26 июня в ходе тяжелых боев, остатки японских войск на западном берегу были уничтожены, плацдарм был срезан.
В ходе этих боёв противник потерял только убитыми больше трех тысяч солдат и офицеров, а также огромное количество вооружения и боевой техники. Наши летчики сбили за время боев 65 японских самолетов.
Таким образом, японцы, стремясь глубоким маневром в обход окружить и уничтожить советско-монгольские части на тамцакбулакском выступе растянутые вдоль линии границы, предприняли решительную операцию и внезапным ударом сбили наши части и смогли переправиться на западный берег реки, однако там сами попали в окружение, которое практически закончилось разгромом их правофланговой группировки и создало предпосылки к переходу советско-монгольских войск в масштабное наступление. Уже к исходу 26 июля, когда первые наши конно-механизированные подразделения достигли монгольской границы стремясь остановить стремительную контратаку 57-го оперативного корпуса японское командование бросило в контрнаступление резервную дивизию баргузинской кавалерии под прикрытием 60 бронемашин.