5月28日：日軍乘勢繼續進攻，小鬆原故伎重演，企圖從兩側包抄蘇蒙軍隊，切斷他們與哈拉哈河上遊渡口間的聯係。
5月29日：戰役越打越大，小鬆原中將和參謀長大內孜少將，派出步兵第64聯隊長山縣武光大佐率領的混成支隊，趕往哈拉哈河東岸，並在諾門罕地區投入飛機200餘架，戰鬥變得越來越殘酷。
蘇軍第57特別軍軍長費克連科中將，此時還躲在遠離戰場120多公裏的軍部，他是在蘇聯國內經過大清洗後，憑著關係才當上軍長的，他本來在蘇波邊境的邊防部隊服役，但是不僅缺乏作戰經驗，而且貪生怕死，原以為遠東無戰事，調到遠東可以舒舒服服地廝混幾年，再設法調回內地的大城市。沒想到，日軍偏偏對他發起了進攻後。接到報告後，因為遠離戰場，他對戰場情況一無所知，前線各部也因缺乏統一的指揮，各自為戰，所以，戰鬥初始，蘇軍接連失利。
前線失利的敗報，紛至遝來，費克連科卻驚慌失措，不知該如何是好。參謀長見狀建議：“收縮部隊，派坦克師打反衝鋒，先穩住陣腳再說。”
費克連科毫無主見，參謀長說什麼是什麼，連連點頭同意：“好、好，你趕緊辦……”
參謀長給坦克師長下達命令後又說：“趕緊向克裏姆林宮——斯大林同誌報告，請求增援。”
“這……”費克連科很猶豫。
“此事不能遲疑，否則我們會上軍事法庭的！”參謀長叫道。
斯大林接到報告後，敏銳地覺察到日本的意圖，是試探蘇軍的實力，為其日後進攻蘇聯做準備。他認為，必須堅決粉碎日軍的進攻，否則後患無窮。同時他也意識到，象費克連科這樣的人，是不能勝任這一任務的，必須派一個能征善戰的人到那裏去指揮——這個人就是時任白俄羅斯軍區副司令員的朱可夫。
斯大林之所以選擇他，一是因為他在中國戰場上考察過日軍作戰的方式與能力，對日軍有所了解。二是因為他堅持集中使用坦克作戰原則，鑒於德波戰爭中，德軍裝甲部隊的突出戰績，斯大林又同意恢複了坦克編製，而且是十分秘密的，日軍情報部門對此一無所知，就連柳原振雄也不知曉。三是朱可夫平日裏很關注日軍的動態，並仔細地研究對日軍的戰略戰術，心中已有一套完整的腹案。
很快，朱可夫就來到辦公室向斯大林報到。
“遠東的局勢清楚嗎？”斯大林問
“清楚，斯大林同誌。”
“派你去遠東有困難嗎？”斯大林又問
“沒有，我感到很榮幸，斯大林同誌。”
“沒有困難是不可能的，”斯大林搖晃著煙鬥“說吧，你需要什麼？隻要我能辦到的……”
“是，斯大林同誌。我認為日本挑起邊疆的衝突，目的不過是試探蘇軍的實力和我們的反映，如果我們反映軟弱，那麼他們就會真的大舉進攻，與德國法西斯東西兩方遙相呼應；如果我們反映強硬，那麼他們就會老實下來，觀望等待。因此，我們必須狠狠地打擊日本人，叫他們再也不敢輕舉妄動！為達到這一目的，我請求增兵至少3萬人，同時，需要火炮500門、坦克裝甲車800輛、飛機500架。”
“好，你的條件絲毫也不過分，我可以全部答應你。但是你務必保證，在盡可能短的時間內擊潰入侵的日軍，而且軍事行動不得越過蒙古人民共和國邊界！
另外，我派紅軍總參謀部4局反間部東方處，弗洛伊索夫教授和娜達莎上校在情報方麵大力協助你。”
斯大林滿足了朱可夫的全部要求，各種兵器裝備連續不斷地運往前線，總共增派了部隊57000人、火炮540門、坦克498輛、裝甲車385輛和飛機515架。