在這種情況下，日軍大本營於3月30日下令實施代號爲“征服東方”的作戰行動，日本關東軍和朝鮮軍雙雙出擊，前者以第2方面軍所轄第8、第12、第14、第23師團、第28師團及第5獨立戰車旅團出東寧向蘇俄在遠東的戰略樞紐雙城子攻擊前進，意圖切斷蘇俄哈巴羅夫斯克與海參崴之間的聯繫；朝鮮軍以第20“龍山”師團、第19“羅南”師團、第29師團以及第2機械裝甲師團所部在陸航和海航部隊的掩護下大舉北進，只用了半天的時間就會同關東軍部隊全面佔領了日蘇雙方曾經發生過軍事摩擦的沙草峰、張鼓峰等高地，而後強勢進入哈桑湖地區，並從圖門江從下游強渡對岸，迅速佔領了江北岸的大片區域，日軍戰機還轟炸了在波西耶特灣內航行、停泊的蘇俄艦船，取得了一定的戰果。
日軍大本營的高參們自以爲威逼海參崴是一招圍魏救趙的妙棋，能夠迫使俄國人從哈拉哈河戰線收縮兵力，殊不知正中了對方的下懷——哈拉哈河東岸地區終歸是僞滿洲國的領土，發生在那裡的軍事行動可以歸結爲滿蒙之間的邊界紛爭，日本與蘇俄是作爲僞滿與外蒙的軍事盟國捲入衝突，而圖們江北岸的大部分土地，包括海參崴，在1860年《北京條約》簽署後淪爲俄國政府的直轄地，日本從僞滿和朝鮮出兵攻擊蘇俄領土，派遣參戰的絕大多數都是日軍士兵，蘇俄政府這下終於抓住了絕佳的宣戰理由。
4月3日，在日方無視最後通牒的情況下，蘇俄政府發佈了對日和對滿宣戰公告。
宣戰需要理由麼？
如果是一場強弱分明的戰爭，那麼宣戰的理由是冠冕堂皇還是匪夷所思一點都不重要，但如果是兩個重量級的對手交鋒，考慮到衆多中立國家的態度，宣戰不但需要理由，而且越站得住腳、越能博得外界同情越好。
1942年初的日本，本土及佔領區的面積接近2000萬平方公里，本土人口7000餘萬，殖民人口近3個億，單就佔領區面積和統治人口而言，昭和天皇的大日本帝國已經能夠跟威廉二世的德意志帝國相提並論了，然而無論經濟實力、工業產能、科技水平還是軍事規模，新興的東方帝國跟崛起於19世紀中葉的歐洲新霸主還相去甚遠。同時期的蘇維埃俄國，坐擁1600多萬平方公里的領土和一億兩千萬人口，這兩個基礎數據乍看起來較日本遜色不少，但經過1941年底和1942年初的秘密動員，蘇俄陸軍的作戰兵力已達到了140萬人，另有超過300萬的預備兵員能在短時間內投入戰場，蘇俄空軍的作戰飛機達到兩萬七千餘架，其中近三年列裝的高性能戰機佔到了30%，也即8100架。得到西方同盟國和美國的秘密支持，俄國人得以將主力部隊投入東北亞戰場，而日本軍隊龐大的海陸空軍不得不分散部署在廣袤的東南亞和南太平洋上，近日佔印度就駐紮着近二十萬日軍部隊和大約700架作戰飛機。基於這些因素的影響，除了海軍保有優勢之外，日本軍隊在跟蘇俄的正面對抗中完全處於劣勢。
4月5日，日本關東軍的偵察騎兵抵近至海參崴以西約50公里處，這是他們在這場戰爭中走陸路進入蘇俄境內最遠的位置。在海參崴的蘇俄遠東軍區司令部，現年49歲的“紅色拿破崙”圖哈切夫斯基元帥沉着冷靜地運籌帷幄，這位在舊時空慘死於大清洗的天才將領從容不迫地集中3個機械化軍、7個半步兵軍以及4個重炮師經由雙城子向東寧一線發動大規模反擊。在一千多架作戰飛機的強力支援下，蘇軍反擊部隊次日便擊退了包圍雙城子的日軍部隊。朝鮮軍第20和第19師團企圖在圖門江北遏制蘇軍攻勢，結果在蘇俄軍隊的猛烈攻擊下損傷慘重，最後只得藉助海軍炮火的掩護狼狽撤回南岸……
4月8日午後，東寧要塞以北的野戰工事裡，望着田野中那一輛輛隆隆駛來的橄欖綠色戰車，來自熊本的年輕士兵有岡太智緊挨着冰冷的塹壕壁，手指有節奏地輕敲地面。
“二百零九！”他對身旁的軍曹說，“我數到敵人一線部隊有二百零九輛戰車！”
軍曹沒有吭聲。對於視線中那些輪廓大致相同、體型有大有小的蘇俄戰車，剛剛從雙城子前線撤回這裡的日軍步兵大多有着不堪回首的記憶。第8和第14這兩個老牌甲種師團聯手阻擋蘇俄大軍，還有第5獨立戰車旅團的主力部隊從旁策應，在準備較爲充分的情況下，由猛將內山英太郎指揮的戰線居然沒能撐過24個小時。第8師團在蘇俄裝甲部隊的輪番衝擊下最先丟掉了陣地，有兩個聯隊損失超過80%，還有兩個聯隊被打殘，第14師團的情況也沒有好到哪裡去，據說陣亡和失蹤人數近萬，而第5獨立戰車旅團的裝備損失率也達到了六成以上……
捱了一會兒，有岡小聲嘀咕道：“輪式裝甲車大約有四百輛，步兵不計其數。”
“看來我們這次有大麻煩了！”旁邊的一等兵古川忍不住哀嘆，結果立即捱了軍曹的訓斥。
“古川！小心你的舌頭！難道你不知道我們駐守的是遠東第一防線？怎敢散佈謠言，動搖軍心？”
在雙城子戰役中敗給蘇俄軍隊後，由第3、第8、第12、第14師團爲主力的關東軍第2方面軍果斷放棄了邊境一帶的陣地，集中全力固守東寧防線。這個以東寧要塞羣爲核心的防禦體系始建於30年代初，前後徵用了十餘萬勞工和大量戰俘，它橫躺在從俄屬遠東通往僞滿腹地的必經之路上，防線的正面寬度達到110多公里，縱深超過50公里，南北皆爲大部隊難以穿行的崇山峻嶺。按照日軍制定的“特”級防禦工事標準，永備工事的頂蓋厚度和前面主牆的厚度要超過3米，能抵禦300毫米口徑、1噸重的炸彈直接轟擊，擁有可容納守備兵力全員1\/3的地下設施和連接重要設施的地下坑道，並築有永備火力點400多處、土木質火力點500多處，指揮觀察所和掩蔽部各百餘處，可升降的鋼製堡壘若干，火炮發射陣地近百，野戰機場10處，反戰車壕溝近500公里，兵工廠1座，300平方米以上永備地下彈藥庫近百，油庫和物資庫五十多座，給水站十餘處……
在歷次兵棋推演中，關東軍參謀部皆認定該防線足以抵擋蘇俄數十萬軍隊的正面進攻，因而將其譽爲“遠東第一防線”。張鼓峰衝突爆發後，日軍高層認爲日俄之間爆發戰爭的可能性不斷增加，因而調配大量人力物力進一步鞏固東寧防線，直到次年的第一次哈拉哈河戰役，關東軍乃至大本營認爲蘇俄軍隊戰力低下，即便主動進攻也難有作爲，這才放緩了這條防線的後續建設。儘管如此，它仍是日軍所有防線中設施最強、兵力最多、配備最足的一個，至1942年初，日本關東軍在東寧駐紮有5個師團和2個獨立旅團，作戰兵力超過23萬人，而當時整個東寧縣的居民人口還不滿4萬。
雙城子戰役剛剛結束，“軍神”圖哈切夫斯基元帥便攜參謀人員趕往雙城子，而擔任前線指揮官的伊萬-斯捷潘諾維奇-科涅夫中將則帶着他的方面軍司令部跟隨主力部隊奔赴東寧前線。4月8日黃昏，大舉反擊的蘇俄軍隊向日軍東寧防線展開了第一次試探性進攻。經過30分鐘的炮火準備，第7機械化軍的數百輛戰車裝甲車如同一股鋼鐵洪流滾滾向前，儘管他們的首輪攻勢止步於反戰車壕溝和佈雷地帶，而且損失了近百輛戰車和相當數量的裝甲車，但成功迫使日軍開啓大部分的正面火力點。是夜，蘇俄重炮部隊開始向日軍主陣地展開炮擊，而參戰各師所屬的尖刀偵察營四散出動，在炮兵的掩護下向日軍前沿陣地摸索前進，他們在壕溝中埋設炸藥，從雷場裡清出安全通道，甚至拔除了日軍的一些前哨火力點，爲主力部隊的後續進攻減輕了阻力。