隨後，朱可夫下令全線實施進攻，日軍狼狽潰逃。作戰中，朱可夫展露了他嚴厲果斷的指揮風格。他曾在半天的時間裏，在一個師撤換了2個師長。
當蘇軍向縱深進攻時，朱可夫命令步兵第36師攻打日軍的一個陣地。這個陣地關係到整個戰役的成敗，日軍抵抗得十分頑強，蘇軍這個師傷亡很大，師長發現再次進攻有困難，於是打電話給朱可夫請求暫緩進攻。朱可夫命令他再次進攻。過了一會兒，朱可夫打電話問這個師長是否繼續進攻了，那個師長說，部隊傷亡大，一時還無法向前推進。
朱可夫對那位師長說：“現在，我隻問你一句話，你還能不能發起攻擊？”
那位師長回答：“有困難！”
朱可夫立即說：“好，我現在解除你的師長職務，讓參謀長接電話！”
參謀長接過電話後，朱可夫問：“你能否繼續進攻，完成任務？”
參謀長說：“沒有問題，司令員同誌！”
“那好，從現在起，你就是師長了！”
可是，這位新的師長還是沒有組織起新的進攻。朱可夫還沒有聽完對方訴說困難的電話，就打斷道：“從現在起，你不再是師長，等候新師長的到來！”
他轉過身，在自己的司令部裏找到一名上校軍官，向他明確了任務，並把炮兵預備隊加強給了他。
第3個師長堅決按照朱可夫的意圖發起了進攻，最後終於攻占了這個要地。然而，死硬的日軍並不甘心失敗，困獸猶鬥，還妄圖展開“逆襲” ，奪回丟失的陣地。
8月21日淩晨：儀峨徹二拚湊起40架各型轟炸機，在20架殲擊機掩護下．偷襲蘇軍後方重兵集結地域。可日軍機群轟炸剛剛開始，數個伊——16殲擊機中隊立即就撲了過來。儀峨徹二害怕血本無歸，隻好急令日機迅速返航，仍被緊追不舍的蘇聯空軍一口氣擊落16架戰機。
眼看著戰局越來越糟，小鬆原召集緊急會議，決定於8月24日，拚死反攻。情報很快就到了娜達莎手上，朱可夫悄悄地做好了反攻的準備。他采用的戰法是：發揮機械化部隊的優勢，諸兵種聯合作戰！
8月24日淩晨3時：蘇軍的新戰線上一片霧靄，靜悄悄地，沒有一點動靜。酒井美喜雄大佐率先爬出了戰壕，觀看了一下仍舊是寂靜無聲的蘇軍陣地，手一揮，得到第26、28聯隊增援的第7師團殘部，從坍塌的工事中紛紛爬了出來，在酒井指揮下，向胡魯斯台河南岸的蘇蒙軍進行反撲，再次開始了排山倒海的衝鋒。
等日軍完全脫離陣地後，蘇軍的炮火鋪天蓋地而來……蘇軍幾十架飛機又貼著沙梁飛來，一次又一次地俯衝轟炸和掃射。接著，蘇軍坦克群包圍了酒井聯隊的陣地。喪心病狂的酒井下令進行“肉彈”攻擊。於是，日軍三三兩兩地全身捆滿炸藥、汽油瓶或反坦克地雷衝向坦克，與之同歸於盡。但是，即使是“肉彈”，也無法改變日軍的命運了。
血戰竟日，第7師團隻推進了不到2公裏，在蘇蒙軍強大的炮擊中，酒井聯隊死傷近千人，大佐、中佐幾乎全部斃命，全師團僅剩千餘人。酒井大佐也身負重傷，左臂被炸斷，血流不止。奄奄一息的酒井被送進包紮所進行緊急搶救，不久又被送進陸軍第一野戰醫院。其右翼的第23師團更慘，中了埋伏幾乎全軍覆沒。
據日本戰史記載：此役關東軍所轄第7師團、第23師團、第8國境守備隊、第l獨立守備隊和第l坦克師團基本損失殆盡，11個特種兵聯隊徹底喪失戰鬥力。《朝日新聞》哀歎：“連第7師團這樣的王牌部隊都遭受如此集中的傷亡，實乃日俄戰爭以來聞所未聞。”
8月26日：十幾輛蘇軍裝甲車逼近第71聯隊陣地。身陷重圍的森田徹大佐決心拚死一戰，率殘部跳出戰壕，揮著戰刀，高喊著口號，向裝甲車衝去。但是，還未接近裝甲車，他們就遭到火炮和車載重機槍的攻擊，數百名士兵全部倒在戰車前。森田徹大佐也被炮彈片和機槍子彈射中殞命。（戰後，森田徹被追晉為陸軍少將。）