Den 29. maj 1939 blev en gruppe af 48 erfarne piloter, inklusiv Gritsevjets, sendt østpå til Mongoliet. Her skulle de fungere som rygrad i en ny styrke under opbyggelse som erstatning for den gamle der havde lidt en knusende nederlag til japanske styrker og været decimeret af NKVD arrestationer. Den japanske lydstat Manchuriet og Mongoliet var uenige om den eksakte grænsedragning og Manchuriet støttet af japanske styrker invaderede det omstridte område nord for Halhafloden og russerne som mongolernes allierede kom mongolerne til undsætning. Under disse kampe var Gritsevjets involveret i flere luftkampe mod japanske fly. Den 26. juni under Slaget ved Khalkhin Gol, blev Gritsevjets' overordnede major V. Zabaluyev af en maskinskade tvunget til at nødlande 80 km bag fjendes linjer. Gritsevjets landede sit eget fly ved Zabaluyev og tilbød først at lade ham flyve tilbage i det. Da Zabaluyev nægtede dette, lykkedes det dem begge at flyve tilbage, klemt sammen i Gritsevjets' maskine. For dette og andre heroiske handlinger under krigshandlingerne blev Gritsevjets tildelt hans anden Sovjetunionens helt den 29. august 1939. Alt i alt, er Gritsjevets tilskrevet 11 nedskudte japanske fly under disse stridigheder.