Po aresztowaniu Gendena władzę w kraju objął Chorlogijn Czojbalsan. Zmiany w rządzie uruchomiły falę czystek które przeprowadzało radzieckie NKWD a sami Mongołowie mieli na nie niewielki wpływ. W 1939 roku Mongolię zaatakowały z terytorium Mandżurii wojska japońskie. W ciągu kilku miesięcy połączone siły radziecko-mongolskie pod dowództwem Gieorgija Żukowa pokonały Japończyków. Po inwazji III Rzeszy na ZSRR Mongolia poparła radziecki wysiłek wojenny. W ramach pomocy wysłano do ZSRR pomoc w postaci surowców, zaopatrzenia, żywności czy odzieży wojskowej. W trakcie wojny miało miejsce zastąpienie alfabetu mongolskiego cyrylicą w 1941 oraz ostateczna kolektywizacja rolnictwa. 10 sierpnia 1945 roku Mongolia wypowiedziała wojnę Japonii i przyłączyła się do radzieckiego ataku na wojska japońskie w północnych Chinach (operacja kwantuńska). W trakcie kampanii rząd rozpętał za pośrednictwem prasy falę panmongolskiego nacjonalizmu, licząc na zjednoczenie wszystkich Mongołów w ramach republiki ludowej. Koniec wojny i ostateczna klęska Japonii nie doprowadziły jednak do zjednoczenia mongolskich ziem ze względu na zbyt silną pozycję Chin.