На рассвете 28 мая японцы перешли в наступление, имея целью окружить и уничтожить советско- монгольские части, выдвинутые на восточный берег Халхин-Гола. В то же время японская авиация (до 40 самолетов) стала сбрасывать бомбы на переправу, тылы и расположение советско-монгольских войск.

Главный удар противник наносил своим правым флангом. Одновременно баргутская конница, наступая по южному берегу Хайластын-Гола с юго-востока, должна была содействовать окружению.

На разведывательный отряд подполковника Адзума и моторизованную роту капитана Ковано была возложена задача обойти левый фланг советско-монгольских частей, выйти им в тыл на переправы через Халхин-Гол и отрезать пути отхода.

Весь день 28 мая бои носили исключительно упорный характер. Стоявшие в центре полки монгольской кавалерии не выдержали удара превосходящих сил японцев и баргутов и стали отходить. 15-й кавалерийский полк отошел к своему командному пункту, второй — к берегу речки Хайластын-Гол. В такой ситуации пришлось отходить и ротам сводного отряда старшего лейтенанта Быкова. Одна из рот была развернута фронтом на север, другой роте пришлось отбивать наскоки баргутской конницы силой в один полк.

Под вечер советско-монгольские войска отошли к линии песчаных холмов в 2–3 километрах от устья Хайластын-Гола (то есть реки Халхин-Гол) и стали закрепляться на этой позиции, рыть окопы. 2-я рота отряда Быкова отошла к высоте Дунгур-Обо, отстоявшей от берега Халхин-Гола на 4 км, и закрепилась на ней.

Японцы так и не смогли окружить советские войска. Когда они на машинах попытались вдоль восточного берега Халхин-Гола выйти к переправе, то попали под огонь 76-мм артиллерийской батареи старшего лейтенанта Ю. Б. Бахтина. Его орудийные расчеты находились на правом берегу, но при виде подходившей к переправе колонны вражеских машин с пехотой Бахтин по своей инициативе переправил орудия на противоположный берег. Орудийные расчеты повели огонь прямой наводкой. В бой у переправы вступила саперная рота и 1-я мотострелковая рота.

Батарея старшего лейтенанта Бахтина стреляла метко: были подбиты машина подполковника Адзума и две бронемашины, охранявшие его штаб. Советские бойцы провели в ходе боя у переправы несколько контратак, и японский обходной отряд был разгромлен.

Однако в центре позиций противнику удалось отбросить 17-й кавалерийский полк на южный берег реки Хайластын-Гол.

Среди захваченных трофеев наиболее ценным оказалось содержимое машины подполковника Адзума. Это была топографическая карта района боевых действий на Халхин-Голе с четко обозначенной государственной границей Монголии и Маньчжоу-Го и боевой обстановкой, расположением японских войск. Штабная карта свидетельствовала о том, что бои велись на монгольской территории. На Токийском процессе в январе 1948 года трофейная карта стала неопровержимым документальным свидетельством японской агрессии против Монгольской Народной Республики.

К 19 часам 28 мая к району боевых действий стали прибывать подразделения 149-го стрелкового полка, перебрасываемого из Тамцак-Булака на автомашинах. Подразделения полка сразу же вводились в бой по частям без достаточно организованного взаимодействия с артиллерией, и поэтому в этот день на ход боя они не оказали существенного влияния. Бой продолжался всю ночь до утра 29 мая без решительных результатов. Однако огонь нашей артиллерии нанес противнику большие потери.

Утром 29 мая советско-монгольские части, поддержанные двумя дивизионами артиллерии, перешли в наступление и к 16 часам отбросили противника на 1,5–2 км к северо-востоку.

Схватки 29 мая носили исключительно ожесточенный и упорный характер. Все же советско- монгольские войска, перешедшие в наступление, сумели отбросить неприятеля за пределы государственной границы. Особенно удачным оказался огонь подошедшего дивизиона дальнобойных орудий 175-го артиллерийского полка. Отличился орудийный расчет командира отделения Н. З. Попова, подбивший вражеский танк, 2 броневика и 8 автомашин.

Понеся большие потери, японцы решили отойти за государственную границу в район Депден-Сумэ, использовав для отхода автомашины, специально подброшенные для этой цели с маньчжурской стороны.

Начальник оперативного отделения штаба 57-го стрелкового корпуса, командовавший группой советско-монгольских войск, выдвинутых на восточный берег реки Халхин-Гол, через наблюдателей получил сведения о движении автоколонны к расположению японских войск. Расценив это как подход свежих резервов противника, он решил отвести наши войска на западный берег Халхин-Гола. Позднее эта ошибка была исправлена. Однако вследствие плохой разведки в течение 4 дней не было обнаружено, что противник очистил Номон-Хан-Бурд-Обо. Только после 3 июня советско-монгольские части снова заняли первоначальное положение в районе между рекой Халхин-Гол и Номон-Хан-Бурд-Обо, выставив наблюдение непосредственно к границе.

Японцы отошли на исходные позиции, потеряв только убитыми более 400 солдат и офицеров (раненых было гораздо больше), бросив по пути немало военного имущества. Пехота вывозилась на подошедшей колонне грузовых автомашин. Однако их авиация (большинство экипажей имело опыт боевых действий в Китае) не прекращала своих бомбовых налетов, ведя при этом пулеметный обстрел наземных целей.

Среди трофеев оказалось много личных вещей японских офицеров. В полевой сумке одного из них был обнаружен походный дневник с записями о событиях 28 мая у реки Халхин-Гол:

Однако наряду с героическими действиями частей и подразделений советских войск в управлении боем и ведении разведки обнаружился и ряд недостатков. Войска, выдвинутые на восточный берег реки Халхин-Гол, были вытянуты в тонкую цепочку на фронте 20 км. Резервы (149-й стрелковый полк) были