诺门坎位于中蒙边境地区，当时是伪满洲国和“蒙古人民共和国”的边界争议地区。1936年，苏联同“蒙古人民共和国”签订了《苏蒙友好互助条约》。

    1939年5月11日，在诺门坎地区哈拉哈河畔，伪满军队跟伪蒙军队，在“国境”上发生了冲突。两天之后，23师团将情况报告给关东军司令部。司令部依据植田谦吉大将下发的《满苏边境纠纷处理纲要》做出决定，让23师团长小松原中将出兵坚决反击。小松原中将派了一个骑兵联队增援伪满军队，该联队的指挥官是东八百藏中佐。与此同时，苏联根据《苏蒙友好互助条约》也出兵外蒙古。1939年5月22日到24日，日本陆军航空兵跟苏联远东空军首次交战，苏联空军由于受大清洗等因素影响，战斗力下降，在首轮交战中吃了亏。日本飞机还轰炸了苏联远东的一些城市，不久，日本陆军航空兵掌握了制空权。

    后来，朱可夫到了前线，他特别要求斯大林把参加过西班牙内战的老飞行员派来，不要菜鸟。因为日军航空兵并不落后，战斗力强大。5月28日，日本第23师团的骑兵联队成功偷袭了伪蒙军第6师师部，师长被击毙。但东八百藏中佐的部队马上遭到了附近苏军和伪蒙军余部的夹攻，苏联人出动了坦克和装甲车，东八百藏指挥的骑兵联队纵马挥刀冲向苏联坦克。马刀砍坦克这种事是上演过的，结果可想而知。5月29日，23师团骑兵联队全部被歼灭，东八百藏也阵亡了。

    同时，山县武光大佐指挥的第23师团步兵64联队攻占了742高地，并且构筑了工事。当东八百藏的骑兵联队被全歼之后，山县武光的64联队遭到苏蒙联军的围攻。战斗一直持续到6月7日，伤亡惨重的64联队撤出战斗，归队的不足400人。日军一个旅团六七千人，下辖两个联队，一个联队怎么着得三四千人，日军联队相当于中国的团。64联队归队的不到400人，说明损失了大概90%的兵力。第23师团不属于两旅团四联队编制的甲种师团，属于三联队编制的丙种师团，一下子丧失一个步兵联队，可谓伤亡惨重。苏蒙联军方面，伪蒙军一个骑兵师受重创，师长死了，当然它一个骑兵师就千八百人，本来就是傀儡军，战斗力也不强。

    战斗胜败很明显，相比苏蒙联军，还是日军损失惨重。可是，日军23师团得到补充后，竟然给上级发“捷报”，可见日本人非常擅长讳败为胜，一直到后来美国轰炸日本本土，把日本列岛都封锁了，日本国内民众才知道原来日军在前线一直打败仗。

    关东军司令部收到23师团谎称的“捷报”，以为战争取得重大战果，马上报给东京大本营，东京大本营来电，先对胜利表示祝贺，然后暗示关东军扩大战果。所以，6月20日，关东军司令官植田谦吉大将下达了集结命令，23师团全部，第7师团26联队加28联队的一个加强大队，调往诺门坎，同时把第2飞行师团调到海拉尔。为了对付苏联的装甲部队，植田谦吉还把东北日军唯一的装甲部队，号称心肝宝贝的第一战车师团（驻地在公主岭），也调到诺门坎一线。植田谦吉甚至还想从关内调兵增援诺门坎，但由于被侵华战争拖住了后腿，未能如愿。

    到1939年6月，关东军第2飞行师团部抵达海拉尔，各旅团也先后抵达。1939年6月22日，夏至这一天，日本120架战机跟苏联空军95架战机在哈拉哈河上空遭遇，日本30架战机被击落。

    6月27日，关东军出动137架飞机，成功轰炸了苏蒙方面的塔木斯克机场，苏联远东空军受到重创。6月29日，日军第一装甲师团到达了诺门坎的集合地，23师团全部、第7师团也都抵达了集合地，完成了关东军司令部的部署。这时日军兵力包括第23师团的64、71、72联队，第7师团的26联队，再加上第7师团