Г. К. Жуков, быстро оценив обстановку, приказал 11-й танковой бригаде (комбриг М. П. Яковлев) во взаимодействии с 24-м мотострелковым полком (полковник И. И. Федюнинский), усиленным артиллерийским дивизионом, с ходу атаковать противника и уничтожить его. На 7-ю мотоброневую бригаду (полковник А. Л. Лесовой) возлагалась задача нанести удар по противнику с юга. Впоследствии генерал армии И. И. Федюнинский писал: «Оценивая сейчас смелое по замыслу решение Г. К. Жукова, нельзя не заметить, сколь точно и правильно определил Георгий Константинович, что главным нашим козырем были бронетанковые соединения и что, только активно используя их, можно разгромить переправившиеся японские войска, не дав им зарыться в землю и организовать противотанковую оборону»{28}.
Поставив задачи резервам, Жуков с оперативной группой немедленно выехал на командно-наблюдательный пункт, находившийся в районе горы Баин-Цаган. Здесь он приказал тяжелому артиллерийскому дивизиону 185-го артиллерийского полка выбросить разведку к горе Баин-Цаган и открыть огонь по противнику. Мощный удар по горе нанесла артиллерия, расположенная за р. Халхин-Гол. Одновременно по тревоге была поднята в воздух вся авиация корпуса.
В 7 часов утра 3 июля первые группы бомбардировочной и истребительной авиации нанесли удары с воздуха по наземным частям противника и переправе через Халхин-Гол. Артиллерия также держала вражескую переправу под непрерывным обстрелом. Около 9 часов начали подходить передовые подразделения авангардного батальона 11-й танковой бригады. В 10 часов 45 минут главные силы бригады развернулись и с ходу атаковали противника. Завязалось так называемое «Баин-Цаганское побоище». Обе стороны дрались с большим ожесточением. И только к 3 часам утра 5 июля сопротивление противника было сломлено, и он начал поспешно отступать к переправе. Но она была взорвана японскими саперами, опасавшимися прорыва танков 57-го отдельного стрелкового корпуса. Солдаты и офицеры противника бросались в полном снаряжении в воду и тут же тонули. Противник потерял все танки, значительную часть артиллерии, 45 самолетов и около 10 тыс. человек. Велики были и потери 11-й танковой бригады: убита и ранена почти половина личного состава.
Противник явно не хотел смириться с поражением. 7–8 июля он предпринял попытку взять реванш, но, потеряв более 5 тыс. человек, отказался от своей затеи. Отход японских войск вдохновил Жукова на более решительные действия. Он сформировал ударную оперативную группу в составе двух танковых, трех мотоброневых бригад и стрелковой дивизии, которой поставил задачу нанести «короткий удар по противнику с целью разгрома», «занять главными силами свои прежние оборонительные позиции и выйти передовыми частями на государственную границу». Одному из полков 82-й стрелковой дивизии предстояло «нанести решительный удар в направлении: северный берег реки Хайластын-Гол и далее на северо-запад и выйти на прежние оборонительные позиции, выставив