1939年，由于日本陆军在对华战场上屡屡得逞，使得本就狂妄的日军更加不可一世，驻扎在中国东北的关东军更是急于建功立业，于是他们把目标瞄向了当时的苏联，他们认为苏联军队经过大清洗运动后根本不足为虑，想通过一次作战行动来试探苏军的实力，于是在当时满蒙交界处的诺门坎挑起了一场苏日大战，这便是“诺门坎事件”。
1939年5月15日，日本关东军第23师团骑兵连出动六百多骑兵，在5架日机的掩护下，对蒙军哈拉哈河以东的七二四高地发动攻击，蒙军抵挡不住，连连撤退。两天后，日军返回海拉尔，苏军也开始介入，步兵、飞机和第11坦克旅开始向哈拉哈河集结。
27日，日军再次向蒙苏军队发起进攻，日军的骑兵连和重装甲车部队虽然偷袭蒙军的指挥部连连得手，但是很快便被苏军包围，日军的重装甲车，根本不是苏军重型坦克的对手，日军的骑兵面对着这些打不烂、攻不进的钢铁巨兽束手无策，马刀砍得叮叮当当响，冲锋倒是十分勇猛，但很快都成了炮灰，苏军轻而易举的全歼了这支日军。
此时，斯大林敏锐的嗅到了日军的意图是试探苏联军队的战斗力，所以必须要粉碎日军的企图，否则后患无穷，于是他任命自己的得力战将朱可夫全面指挥此战，斯大林只给朱可夫一句话：“在尽可能短的时间内击败入侵的日军，但行动不得超过蒙古人民共和国的边界。”与此同时，小松原中将震惊于此次行动的轻率，决定集结兵力，再一次发动进攻。
6月20日，小松原带领着23师团的全部主力，近两万余人浩浩荡荡的杀奔而来，同来的还有日军号称最精锐部队之一的战略预备队第7师团，另外，日军吸取了之前的战败经验，关东军司令部调集了当时日本唯一的一个坦克师——第一坦克师前来参战。在之后的几天里，苏日战场中近千辆战车相互厮杀，苏日各方的坦克也投入到战斗，但是，由于日军的坦克落后，根本抵挡不住苏军的重型坦克，很快便被苏联打垮。这是亚洲史上第一次大规模的坦克战，以苏军取胜日军战败而告终。
7月2日夜，日军第23师团主力偷渡哈拉哈河，对苏军形成了包围态势，然而，握有绝对优势的苏军重型坦克部队根本没有放在眼里。日军的计划本是攻击苏军的侧翼，使其后退以便歼敌，可没想到受到攻击的苏军对此不闻不问，仗着两个重型坦克旅杀入日军阵中，横冲直撞，如入无人之境。被惊呆了的日军只好组织敢死队，身抱着坦克地雷和燃烧瓶冲向苏军，进行自杀式战斗，然而肉身终究不是机器的对手。该怎么形容呢？我想“碾压”二字可能比较确切。三天后，日军溃败，日军残兵撤回到哈拉哈河东岸。
然而日军并不死心，半个月后，经过休整的双方再次集结兵力。此时日军投入五万余人，飞机三百多架，坦克投入近二百辆，苏军也投入五万多人，致命的是苏军还拥有近五百辆坦克。
朱可夫意识到，虽然日军不断受挫，但并没有丝毫退意，于是决定进行大反攻。8月20日凌晨，苏军开始发动全线总攻。天上飞机相互厮杀，地下坦克横冲直撞，将日军近四十千米的前沿阵地打成一片火海。不久，苏军便完成了南北两翼向诺门坎的合围，在苏军的合围下，日军只能利用数不清的沙坑作死命抵挡，而苏军却一点都不放松，在朱可夫的命令下不惜一切代价下猛攻，日军彻底绝望了。到了31日，日军第23师团仅存两千余官兵，拼死逃出苏军的合围圈。
朱可夫将军在战后曾经这样评价日军坦克部队：“坦克非常落后，基本战术动作也很呆板，死盯着迂回和侧击这一种办法，很容易被消灭。”此役，日军关东军主力几乎全军覆灭，斯大林也不想再远东引发苏日大战，9月16日，双方停止一切实际军事行动，“诺门坎事件”宣告结束。
虽然双方最终达成了停火协议，不过随者时间的推移，对于诺门坎之战的争议还在继续，到底是苏联绝对胜利，还是苏联以微弱优势胜利，双方各自到底死伤多少人之类的问题层出不穷，因为这是一场相对“封闭”的战役，所以争议也颇多。但是有一点史学家一般都比较承认，那就是这一战使得日本“北进”政策搁浅，转而采取“南进”的战略目标，最终引致日本偷袭珍珠港、向美国宣战等事，这在一定程度上是有相当影响的。