К 9 августа японские войска были полностью изгнаны с советской территории. Не смирившись с поражением, они попытались 10 августа отбить Заозерную. Но тщетно. После провала военной акции японская сторона быстро проявила миролюбие. Уже 10 августа на переговорах в Москве дипломаты достигли договоренности о прекращении огня и восстановлении на границе статуса-кво. 11 августа Красная Армия получила приказ о прекращении огня.
Однако после того как советские орудия были разряжены, с японской стороны в 12.30 вновь начался обстрел территории СССР. Тогда по приказу комкора Штерна был произведен пятиминутный огненный налет из 70 орудий разных калибров. Подобная демонстрация силы заставила японцев окончательно прекратить огонь. Через несколько часов состоялась встреча представителей обеих сторон, где они оговорили условия перемирия. В дальнейшем при демаркации границы использовались документы, предоставленные исключительно советской стороной.
Значение боев у Хасана гораздо шире, чем возврат нескольких сопок. Здесь впервые японцы получили серьезный адекватный контрудар на советской границе и смогли реально почувствовать возросшую военную мощь СССР. В этом сражении Красная Армия получила первый боевой опыт взаимодействия пехоты, артиллерии, танков и авиации в столкновении с регулярными частями крупной державы. Потери японцев у Хасана, по их данным, составили 500 чел. убитыми и 900 чел. ранеными. Урон Красной Армии составил 792 чел. убитыми и 2752 чел. ранеными. Участники боев у озера Хасан стали первыми обладателями учрежденной в октябре 1938 года медали «За отвагу». 26 воинов получили звания Героев Советского Союза.
Более крупный пограничный конфликт разгорелся в мае 1939 года в районе Халхин-Гола, на востоке Монголии. Японцы захватили часть территории МНР до реки Халхин-Гол с целью создать там укрепленный рубеж, который прикрывал проектируемую западнее КВЖД стратегическую железную дорогу к границам советского Забайкалья. СССР пришел на помощь своей союзнице — Монголии.
Конфликт на Халхин-Голе начался 11 мая 1939 года. В этот день японские войска атаковали позиции монгольских пограничников и оттеснили их к Халхин-Голу. Эта река, по утверждению японцев, должна была стать границей между Монголией и созданным Японией на территории Маньчжурии государством Маньчжоу-Го.
Вскоре монгольские войска изгнали японцев со своей территории. Тогда японская группировка численностью до 2,5 тыс. чел. при поддержке танков, авиации и артиллерии возобновила наступление и отбросила монгольские части на западный берег Халхин-Гола. Тогда на помощь дружественной Монголии (в соответствии с Протоколом о взаимопомощи 1936 года) пришел Советский Союз.
В связи с расширением масштаба конфликта японцы увеличили численность своей группировки, которая к концу июня возросла до 38 тыс. чел., 135 танков и 225 самолетов. Имея опыт боев в Китае, японцы прежде всего стремились завоевать господство в воздухе, чтобы парализовать растянутые коммуникации советско-монгольских войск. Так, расстояние от ближайшей станции снабжения союзников до реки Халхин-Гол составляло 650 км по голой степной местности. Внезапными налетами японская авиация разгромила известные ей аэродромы на территории Монголии, уничтожив там немалое число советских самолетов. В воздушных боях в мае — июне японские истребители новых конструкций сумели превзойти советские И-16 и завоевать господство в воздухе.
Проиграв первую фазу боев на Халхин-Голе, советское командование принимает решительные и кардинальные меры, чтобы переломить ситуацию в свою пользу. В район конфликта срочно перебрасываются советские истребители новых конструкций (И-153), а также летчики, имевшие опыт боев в Испании во главе с известным асом — комкором Я. В. Смушкевичем. В июне командующим советско-монгольской группировкой у Халхин-Гола (12,5 тыс. чел., 135 танков и 225 самолетов) был назначен комдив Г. К. Жуков.
Ободренная успехами, Япония решила расширить зону своего влияния в данном районе. В начале июля ее войска перешли в новое наступление с целью закрепиться уже на западном берегу Халхин-Гола. Им удалось захватить там плацдарм, но в сражении 4–5 июля они потерпели поражение и были отброшены обратно за реку. В этих боях японцам пришлось столкнуться уже с опытными советскими танкистами и летчиками. Так, в ликвидации плацдарма отличилась 11-я танковая бригада (комбриг М. П. Яковлев). В целом японские танки проигрывали советским машинам аналогичных типов. Немалую помощь наземным войскам оказала авиаэскадрилья комкора Смушкевича. После нескольких крупных боев (22–26 июня) она нанесла японской авиации жестокое поражение и с тех пор завоевала господство в воздухе.
По воспоминаниям Жукова, даже в годы Великой Отечественной войны он не видел такого количества одновременно участвовавших в воздушном бою самолетов. Так, в сражении 22 июня участвовало одновременно 215 самолетов (95 советских и 120 японских). За эти четыре дня боев, масштабы которых превзошли все прежде проводимые японцами, их авиация потеряла 64 самолета. Кстати, на Халхин-Голе советская авиация впервые применила боевые ракеты. Победа советских летчиков имела решающее значение. Она позволила осуществлять бесперебойное снабжение войск, которые находились в пустынной местности, за сотни километров от своих баз.
В августе японцы, не смирившись с поражением, подтянули к Халхин-Голу лучшие ударные силы своей материковой Квантунской армии. В этом районе была сосредоточена 6-я армия под командованием генерала Риппо (75 тыс. чел., 182 танка и 300 самолетов). Ее костяк составили наиболее опытные японские соединения, прошедшие школу войны в Китае. Наступление планировалось развернуть к началу предполагаемого развязывания Германией войны в Европе.
Советско-монгольские войска также получили подкрепление и были сведены в 1-ю армейскую группу под командованием комкора Жукова (57 тыс. чел., 498 танков и 515 самолетов). Он планировал упредить японское наступление и нанести фланговые удары по армии О. Риппо с целью ее окружения. Операция готовилась тщательно и скрытно. Накануне, с помощью воздушной и наземной разведки, была проведена большая работа по сбору данных о расположении японских войск. Условия подготовки операции отличались большой сложностью, особенно в области материально-технической поддержки. Ее участникам приходилось преодолевать огромные расстояния по грунтовым дорогам автомобильным транспортом в условиях изнуряющей жары и сильных ветров.
20 августа в воскресенье (многие старшие японские офицеры получили в тот день воскресные отпуска) советско-монгольские войска неожиданно для японцев перешли в наступление. Ему предшествовали трехчасовая артподготовка и бомбовые удары авиации. Этот огненный шквал оказался настолько силен и эффективен, что в первые полтора часа японцы не могли открыть ответный огонь. Выиграв после упорных боев борьбу за фланги, советские бронетанковые и механизированные части прорвали фронт и к 26 августа завершили окружение 6-й армии. Далее она была расчленена на отдельные группировки и к 31 августа, несмотря на их ожесточенное сопротивление, полностью ликвидирована, так и не успев получить подкрепления. 4 и 8 сентября подошедшая к монгольской границе японская пехотная дивизия пыталась нанести ответный удар, но была с потерями отброшена.
Почти одновременно с победой у Халхин-Гола был заключен советско-германский Пакт о ненападении (23 августа 1939 года), который не оставил Японии надежд на возможную помощь со стороны Германии. Вера Страны восходящего солнца в своего союзника по Антикоминтерновскому пакту была серьезно поколеблена. Втягиваться же в одиночку в более серьезный конфликт с СССР Япония после Халхин-Гола не решилась. 16 сентября по просьбе японской стороны боевые действия были прекращены. В боях с мая по сентябрь японцы потеряли 61 тыс. чел. (в том числе 25 тыс. убитыми). Потери советско-монгольских войск составили 18,5 тыс. человек. За победу на Халхин-Голе Жуков был удостоен звания Героя Советского Союза.