Równolegle do tych wydarzeń na Dalekim Wschodzie, w dniach 11 maja do 16 września miała miejsce duża bitwa nad rzeką Chałchin-Goł na granicy okupowanych przez Japonię Chin i Mongolii, państwa satelickiego ZSRR. Japończycy planowali podbój Mongolii Zewnętrznej jako bazy wypadowej w głąb Związku Radzieckiego oraz włączenie jej do marionetkowego Mengjiangu. Nie spodziewali się jednak, że Mongołowie dowodzeni przez marszałka Chorlogijna Czojbalsana stawią im silny opór. Japończycy ściągnęli więc wsparcie, jednak Czojbalsanowi na pomoc ruszyła Armia Czerwona pod dowództwem komkora Gieorgija Żukowa. Po obu stronach w bitwie udział wzięło ponad 130 tysięcy żołnierzy, liczne lotnictwo, artyleria i siły pancerne. Dysponujący znaczną przewagą Japończycy zostali pokonani i do końca wojny nie próbowali już uderzać na ZSRR lub Mongolię.