7月24日凌晨，曼圖洛夫、朱可夫和喬巴山，趕到諾門罕前線的蘇蒙聯軍指揮部，親自指揮反攻。
這次反攻的成敗對三人來說關係重大，如果成功，喬巴山就能保住他的政權和地位，保住他的人民免受日本帝國主義的侵略威脅，而曼圖洛夫和朱可夫則能從這次的勝利中獲得軍功，未來的仕途上將會更加好走。
在領導到來的同時，蘇軍的增援炮兵部隊，還有參與反攻的空軍部隊都已經做好了戰鬥準備。超過五百門大炮，三百架飛機，都已經在各自的炮兵陣地/空軍基地裡做好準備，等待下一步的命令。
凌晨五點四十分，在哈拉哈河西岸的一處高地上，曼圖洛夫正在用望遠鏡觀察着對岸的動向。
當時，太陽還沒有出來，天色還是一片昏暗的。而日軍陣地上，卻是一片燈火。
日本鬼子的巡邏兵，拿着火把或者電筒，在陣地的附近來回巡邏，還有爲數不少的士兵待在陣地上，神情嚴肅地看着遠處的蘇軍陣地，密切地注意着前方的動向，時刻保持着高度的警惕。
但是蘇軍陣地那邊，並沒有太多的燈光。在夜色的籠罩下，日本鬼子幾乎啥也沒看到，就算拿着望遠鏡看着最亮的地方，也只能看見幾個士兵在聊天抽菸或是打瞌睡，還以爲蘇軍個個都在開小差。
在鬼子看到零星蘇軍開小差的同時，蘇軍其餘的大部隊都已經集結完畢。
在北線巴英查崗山和南線哈拉哈河南岸，參與反攻的蘇軍機械化部隊已經悉數到達，準備渡河進攻，並從側翼包抄河對岸的日軍。
但是在夜色的籠罩和地形的掩護下，日軍根本就看不到這些。他們看見的，只是曼圖洛夫給他們安排的，蘇軍看小差的情境。
他故意在正面陣地上，設置幾個“亮點”，也就是有多些燈光的地方，並命令這些點上的士兵開小差，故意讓日軍發現，放鬆他們的警惕。
當然，爲了避免鬼子猜疑，有些“亮點”上的蘇蒙聯軍並沒在開小差，而是裝着一副準備戰鬥的樣子。
否則，讓日軍看見所有亮點上的蘇蒙聯軍都在開小差的話，就會懷疑蘇聯人在耍他們，然後就會把集中點轉移到其他的地方，增加發現蘇軍增兵準備反攻的機率。
在東岸鬼子陣地那邊，場面依然十分安靜，鬼子們都只能聽到動物、人的腳步聲，還有零星的交談聲，但在蘇蒙聯軍那邊，這些聲音都已經被坦克的引擎聲所掩蓋。
東岸的寧靜很快就被隆隆的炮火聲打破，5點45分，蘇軍五百多門各種口徑的火炮和迫擊炮向日軍陣地轟擊。
炮彈落在日軍的高射炮陣地和反坦克炮陣地上，爲蘇軍的機械化進攻和空地協同作戰掃清了障礙。同時，也有無數的炮彈炸中了鬼子的觀測所、通訊站等設施，摧毀了日軍的聯繫系統。
曼圖洛夫一直站在山崗上，專注地觀看這場炮擊，只見日軍陣地上火光熊熊，一些原本英勇無比，看上去令人望而生畏的日本鬼子頃刻間被炮火炸飛，被帶去見馬克思了。
一些高射炮、反坦克炮等武器，一下子被炸成廢鐵，不能再用來對抗蘇軍了；裝着彈藥、手榴彈的箱子，在被炮彈炸到後，還發出了更猛烈的爆炸，用一剎那的巨響和火焰，結束了自己和旁邊鬼子的一生。
看到這樣的情景，一向仁慈，主張人道主義的曼圖洛夫居然還笑了出來。他沒有把那些小日本當做是人，只會把那些帝國主義分子當作是鬼子。
每死一個鬼子，就能挽救多個無辜性命，如果放過了他們，這些鬼子可能會在中國，或是太平洋戰場上殺死更多無辜的平民，在慰安所裡強死更多的婦女。殺死了這些鬼子，就能阻止更多這樣的悲劇發生，拯救無數平民。
炮擊還沒有結束，蘇軍就出動了他們的空中力量，對日軍造成了更大的打擊，150架轟炸機和100架戰鬥機出現在日軍陣地的上空，不斷地轟炸、掃射，造成了鬼子不少的傷亡。
由於日軍的防空炮陣地大多被蘇軍的炮火所摧毀，鬼子們只能用手中的步槍（沒有用手榴彈）射擊從夜空中呼嘯而來的飛機。
但由於天色並不明亮，而第一波的蘇軍飛機採用了深色塗裝，以極高的速度飛行，日軍根本就瞄不準，打不中低飛的伊爾-16戰鬥機，更打不了高空飛行的轟炸機。
在蘇空軍、炮兵的強烈壓制下，日軍的炮火在這一個半小時內根本無力進行還擊。他們的觀察所、通信聯繫及炮兵陣地均被炮火和轟炸機的炸彈所摧毀，戰場上一片屍體和殘片。
但受到炮火、空中轟炸打擊的日軍仍很有鬥志，在混亂中頑抗，準備迎接蘇軍地面部隊的攻擊。被洗腦的他們，早就已經做好了爲日本帝國主義戰死的準備，寧願戰死也不會投降。
看見日本陣地上，那片混亂的情形，朱可夫果斷地向蘇蒙聯軍發出了進攻的命令。
整裝待發的蘇聯機械化、摩托化大部隊衝出了各自的陣地，渡過了哈拉哈河，向日軍的左右兩翼發起了進攻。
由於先前的炮擊、地面攻擊什麼的，都是集中在中間，鬼子把集中力也放在了中間的陣地上，還把部分外圍的部隊內調，結果沒有注意到南北兩翼的危險。
在南邊，由於蘇軍堅守了南岸的陣地，反攻的部隊也已經悄悄地渡過哈拉哈河，很快就和日軍交上了火。
兵力佔劣勢，而且缺乏反坦克裝備的日本鬼子，根本抵擋不到進攻的鋼鐵洪流。在飛機的火力支援下，蘇軍殺敵變得更加輕易。
蘇軍南方集羣的三個團，兩個旅在一個小時內攻破了日軍第71聯隊和其他左翼部隊的陣地，開始向北面進攻、包抄。而蘇蒙聯軍的第8騎兵師，也已經突破了東南方日軍混成旅的防線，進展比曼圖洛夫和朱可夫的預期還要順利。
但是在北方集羣那邊，進展卻未如理想，雖然蘇軍集結了足夠的兵力，但在渡河的時候，弄出了很大的動靜，引起了日本鬼子的戒備。
雖然如此，蘇軍還是在幾個小時後，突破了日軍北方陣地，並且消滅了那邊駐紮的日軍部隊，開始向南方和東南方向挺近，準備與南方集羣包抄中間的日軍主力，將他們合圍，然後消滅。
但隨着日軍增援部隊的行進，加上日本鬼子寧死不降的決心，增加了蘇軍反攻的難度，爲未來的局勢增添了不少潛在的變數。