Войска генерал-лейтенанта Камацубары в районе Номонхана (Халхин-Гола) имели над советско-монгольскими войсками в первые бои перевес в количестве штыков в 2,5 раза, сабель — в 3,5 раза, но уступали им по орудиям крупного калибра в 1,5 раза и по бронемашинам в 5—6 раз. Преимущество в тяжелой боевой технике и решило исход первого боя на Халхин-Голе.
Японцы перешли в наступление на рассвете 28 мая. Авиационная группа в количестве около 40 самолетов нанесла бомбовый удар по центральной переправе через реку Халхин-Гол, месту расположения советских и монгольских войск, и их тылам. Затем к месту переправы вдоль реки с севера двинулась ударная группа: отряды подполковника Адзума и капитана Ковано и один из батальонов 64-го пехотного полка. Их задачей было выйти в тыл противника и отрезать его от переправы на западный берег Халхин-Гола. Южнее наступала баргудская кавалерия с задачей замкнуть кольцо окружения.
Весь день 28 мая бои носили исключительно упорный характер. Стоявшие в центре полки монгольской кавалерии не выдержали удара превосходящих сил японцев и баргудов и стали отходить. Один из полков отошел к своему командному пункту, второй — к берегу речушки Хайлыстан-Гол. В такой ситуации пришлось отходить и ротам сводного отряда старшего лейтенанта Быкова. Одна из рот была развернута фронтом на север, другой роте пришлось отбивать наскоки баргудской конницы силой в один полк.
Под вечер советско-монгольские войска отошли к линии песчаных холмов в 2—3 километрах от устья Хайлыстан-Гола и стали закрепляться на этой позиции, рыть окопы. Одна из рот отряда Быкова отошла к высоте Дунгур-Обо, отстоявшей от берега Халхин-Гола на четыре километра, и закрепилась на ней.
Японцы так и не смогли окружить противника. Когда они на машинах попытались вдоль восточного берега Халхин-Гола выйти к переправе, то попали под огонь артиллерийской батареи старшего лейтенанта Ю.Б. Бахтина. Его орудийные расчеты находились на правом берегу, но при виде подходившей к переправе колонны вражеских машин с пехотой Бахтин по своей инициативе переправил орудия на противоположный берег. Орудийные расчеты повели огонь прямой наводкой. В бой у переправы вступили саперная рота и одна из мотострелковых рот.
Батарея старшего лейтенанта Бахтина стреляла метко: были подбиты машина подполковника Адзума и две бронемашины, охранявшие его штаб. Советские бойцы провели в ходе боя у переправы несколько контратак, и японский обходной отряд был разгромлен.
Среди захваченных трофеев наиболее ценным оказалось содержимое машины подполковника Адзума. Это была топографическая карта района боевых действий на Халхин-Голе с четко обозначенной государственной границей Монголии и Маньчжоу-Го и боевой обстановкой, расположением японских войск. Штабная карта свидетельствовала о том, что бои велись на монгольской территории. На Токийском процессе в январе 1948 года трофейная карта станет неопровержимым документальным свидетельством японской агрессии против Монгольской Народной Республики.
Когда к 19 часам 28 мая к переправе через Халхин-Гол подошли первые машины с бойцами 149-го стрелкового полка, положение советских и монгольских войск на противоположном берегу было тяжелым. Тот небольшой участок, который удерживали оборонявшиеся, японцы простреливали огнем из пулеметов и винтовок. Поэтому прибывшие к реке стрелковые роты сразу же бросались в бой.
Схватки 29 мая носили исключительно ожесточенный и упорный характер. Все же советско-монгольские войска, перешедшие в наступление, сумели отбросить неприятеля за пределы государственной границы. Особенно удачным оказался огонь подошедшего дивизиона дальнобойных орудий 175-го артиллерийского полка. Отличился орудийный расчет командира отделения Н.З. Попова, подбивший вражеский танк, 2 броневика и 8 автомашин.
Японцы отошли на исходные позиции, потеряв только убитыми более 400 солдат и офицеров (раненых было гораздо больше), бросив по пути немало военного имущества. Пехота вывозилась на подошедшей колонне грузовых автомашин. Однако их авиация (большинство экипажей имело опыт боевых действий в Китае) не прекращала своих бомбовых налетов, ведя при этом пулеметный обстрел наземных целей.
Среди трофеев оказалось много личных вещей японских офицеров. В полевой сумке одного из них был обнаружен походный дневник с записями о событиях 28 мая у реки Халхин-Гол:
«Противник решительно задумал окружение и уничтожение. Ему было, по-видимому, известно о недостатках связи нашего тыла, о недостатках боеприпасов и оружия, а также потери… Сегодня в третий раз повторилось наступление. Наши дружественные части (имеется в виду баргудская кавалерия. — А.Ш.) были разбиты, и их никак нельзя было остановить. От всех сил сводного отряда не осталось и тени».
На границе наступило временное затишье. Советско-монгольские войска занялись устройством полевых оборонительных позиций. На этот раз боевое охранение, которое вело круглосуточное наблюдение за противной стороной, было выставлено прямо на линии государственной границы.
Советский Союз еще раз предупредил Токио о недопущении новых агрессивных действий в отношении дружественной Монголии. Народный комиссар иностранных дел В.М. Молотов сделал еще одно официальное заявление по поводу дальневосточных событий:
«Кажется, уже пора понять, кому следует, что Советское правительство не будет терпеть никаких провокаций со стороны японо-маньчжурских воинских частей на своих границах. Сейчас надо об этом напомнить и в отношении границ Монгольской Народной Республики. По существующему между СССР и Монгольской Народной Республикой договору о взаимопомощи мы считаем своей обязанностью оказывать Монгольской Народной Республике должную помощь в охране ее границ. Мы серьезно относимся к таким вещам, как договор о взаимопомощи, который подписан Советским правительством…»
На суше весь июнь боевых столкновений не происходило. Зато в небе шла настоящая воздушная война. Японская авиация, сосредоточенная на аэродромах близ города Хайлара, стремилась завоевать господство. 57-й особый корпус имел в своем составе 100-ю авиационную бригаду, состоявшую из истребительного и бомбардировочного полков. Но силы авиабригады заметно уступали противнику и численно, и по опытности летчиков.
Первое боевое столкновение в небе над Монголией произошло 22 мая над горой Хамар-Даба, когда пятерка советских истребителей столкнулась с пятеркой японских самолетов. Стороны потеряли в воздушном бою по одному самолету.
Советскому командованию становится ясно, что для воздушного прикрытия наземных войск сил 100-й авиационной бригады явно недостаточно. В тот же день 22 мая на полевые аэродромы в районе Баян-Туменя перебрасывается из Забайкальского военного округа 22-й истребительный полк в составе 63 истребителей И-15 и И-16. Через несколько дней в Монголию перебрасывается бомбардировочный полк в составе 59 бомбардировщиков СБ.
Начинается настоящая воздушная война, имевшая целью захватить полное господство в монгольском небе. 27 мая советские летчики опять встретились с противником. Над горой Хамар-Даба шесть советских истребителей вступили в бой с девятью японскими самолетами, потеряв при этом сбитыми два самолета.