Japonští militaristé se poté rozhodli pro další úder, tentokrát do Mongolské lidové republiky. V květnu 1939 zahájili japonští vojáci útok z Mandžuska do Mongolska. Sovětský svaz, který s Mongolskem v březnu 1939 podepsal smlouvu o vzájemné pomoci, poslal Mongolům sovětská vojska na pomoc. Došlo ke krvavým bitvám u řeky Chalchyn, Sověti díky své přesile a modernímu pojetí boje zvítězili. Japonská vojska sice žádala o posily, aby provedla protiútok, ale samotný císař to zamítnul.