接二连三小松原的计划都被朱可夫将军打破了，小松原自然有些恼羞成怒，他决心使出自己的杀手锏——将关东军的炮兵联队调往前线。1939年7月23日，日军在诺门坎前线集结25000名士兵和82门大炮，试图发动全线总攻。关东军的炮兵卯足了劲对着哈拉哈河西岸展开了两个小时的炮击，共打出了一万余发炮弹。火力之密集可想而知！

小松原

面对日军铺天盖地的炮弹，朱可夫将自己的炮群转移到了新的阵地，因为在此前，苏军炮兵阵地的方位和距离早已被日军侦察到。同时，为了提高炮击的精准度，朱可夫下令将东岸日军阵地划分成若干炮击区，都编上号码，各个炮位的俯仰角度和对东岸的水平距离也都标得一清二楚。

下午，转移到新阵地上的苏军炮群开始反击，大量炮弹发出令人恐惧的呼啸声，暴风骤雨般砸在了日军炮兵阵地上。仅仅一个小时，苏军就向对面的日军阵地打出了三万余发炮弹，关东军的阵地被炸成了一片火海。

由于苏蒙联军所在哈拉哈河西岸与日军所在的东岸相比，地势要高出三十多米。再加上日军火炮的有效射程只有18公里，而苏军火炮的射程达到了30公里，所以苏军的炮击效果不言而喻。

面对苏军排山倒海般的打击，关东军几乎毫无招架之力。步兵甚至请求旁边的炮兵千万不要还击，以免招来更猛烈的打击。当时亲身经历了诺门坎战役的日军战地医生松本草平回国后写了一本书，名字叫《诺门罕，日本第一次战败》，书中记录了这场战役的惨烈和经过。

其中有一段是这样描述的：“苏军的还击远远超出预料，密度之大、持续时间之长是从未见过的，阵地被黑云一般的烟尘覆盖，能见度只有两三米，浓烟遮住了视线，到处是伤员、尸体和损毁的兵器，无一处完好的炮位。”

这一次炮战之后，再次遭受重挫的日本关东军再也无力发起反击了，之前骄狂无比的小松原也像打了霜的茄子——蔫了。而对于朱可夫来说，苏军酝酿一场大规模的反攻时机已到。

从8月初开始，朱可夫突然下令关闭苏军的无线电干扰设备。同时，还命令苏军士兵驾驶几辆坦克，日夜不停地在前线开来开去。并印制了几千张传单和一批《苏联红军战士防御须知》发给士兵。朱可夫之所以这样做就是为了麻痹日军，让他们误以为苏军准备在诺门坎筑起防线，打持久战。

朱可夫

然而，就在日军放松警惕的同时，朱可夫却在紧锣密鼓地排兵布阵。他利用八月中旬以来诺门坎地区的大雾天气，悄悄地把35个步兵营、20个骑兵营及498辆最新型的坦克，推到了前线部署在预定位置。为了还日军一个大大的“礼”，朱可夫还为反攻挑选了一个好日子——8月20日。为什么是这一天呢？

朱可夫侦查到，由于他发出的烟雾弹，让日军放松了警惕。所以，日军指挥部会安排将官和校官在每个星期天，去距离诺门坎60公里外的海拉尔休假。而1939年8月20日这天，正好是星期天。所以，朱可夫选中了这一天，发动全面反攻。

8月20日5点45分，苏军火炮开始向轰炸目标施放烟幕弹，然后苏军航空兵的一百五十架SB轰炸机和近一百架歼击机，飞临哈拉哈河地区，对日军的高射炮进行猛烈攻击。

当苏军的炮火光临日军阵地的时候，尚在睡梦中的日军根本不知道发生了什么。面对眼前突如其来的灭顶之灾，日军士兵狼狈逃窜，整个哈拉哈河东岸陷入一片混乱之中。

在《诺门罕，日本第一次战败》一书中日军战地医生松本草平回忆这一天时，直接用“炮弹隆隆爆炸简直像在地狱一般”来形容。

四个月的战斗，日本关东军9个联队全部葬送在了诺门坎，全军伤亡54000人以上。不久，狂妄自负的23师团长小松原道太郎羞愤难当、切腹自尽。日本陆军省不得不承认：这是日本关东军自成立以来遭受的最大惨败。

1939年9月3日，日本关东军接到东京大本营急电，命令停止一切战斗。原来苏德两国在8月23日签订了《苏德互不侵犯条约》，日军想和德国一起夹击苏联的计划宣告破产。再加上此时前线的关东军元气大伤，日本也只好就此打住，咽下了诺门坎之败的这颗苦果。而朱可夫凭借诺门坎一战成名，被苏联政府首批授予大将军衔。

朱可夫

经过诺门坎一战，日本企图与德国夹击苏联的计划宣告破产。从此之后，日军“南进派”开始占据上风，他们希望往太平洋、东南亚一带进攻，以夺取重要的战略资源。正是在他们的高声呼喊下，日军与两年之后发动珍珠港事变、引爆太平洋战争。而美国的参战，则加速了日本的战败。

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