В марте 1936 года назначен на должность командира отдельной зенитно-пулемётной роты в составе 39-й стрелковой дивизии, в ноябре 1937 года — на должность начальника штаба, а в июле 1938 года — на должность командира 120-го стрелкового полка (40-я стрелковая дивизия, 1-я Отдельная Краснознамённая армия), после чего принимал участие в боевых действиях у озера Хасан в районе высоты Заозёрная. В ходе боя полковник Провалов был дважды ранен, но продолжил руководить боем. После ранения направлен на излечение в госпиталь.