斯大林一方面命令加强远东军区实力，一方面急调朱可夫将军指挥迎战日军。
6月22日到26日，日军空军先后三次侵犯蒙古领空，苏联空军给予了有力回击，最后日军不敌苏军，以损失上百架飞机的代价草草收场。8月中旬，日军调集75万人、182辆坦克和相当数量的火炮和飞机，组建成第六集团军，准备与苏军决战。
朱可夫根据敌我形势建议主动出击，在日控哈勒欣河东岸地区与敌决战，即以占优势的坦克和摩托化部队突袭日军两翼，迂回至其后方达成合围目的，而后逐步歼灭。这个想法得到了斯大林的首肯。朱可夫断定日军无法及时调动增援部队，因为他们没有足够的快速机动部队。因此，只要苏军能够出其不意地发动侧翼进攻，一场歼灭战就已经胜利了一半。这就要求战役准备必须保密，并且要施以欺骗行动。
为此，苏军制订了周密的作战预案，采取了许多伪装措施和反情报手段，所有部队调动、兵器配置、现地勘察等行动，都以“隐蔽”二字为第一要求。朱可夫下令印制了几千张传单和《战士防御须知》，并且故意让日军“偶然”得到它们。苏军还使用易于破译的密码通信，大讲秋冬季防御的问题。为了伪装部队的运动，苏军调来大批音响器材，模拟飞机飞行、坦克开动和构筑工事的打桩声。
