1937年11月，德、意、日法西斯签订了《日本、意大利和德国议定书》，实际上就是轴心国集团成立，共同防共。1938年初，日本又积极谋划签订德、意、日三国军事同盟。同年5月初，日本陆军部、海军部和外务省拟订了德、意、日三国加强合作以对付苏联的基本方案。
为了向德、意表明反苏决心，同时试探苏军的反应，东条英机等人主持陆军部策划了对苏军挑衅事件——张鼓峰事件。
张鼓峰是中苏边界附近海拔仅150米左右的一个小高地，距其北面约两公里左右还有一座略低于张鼓峰的沙草峰。自此两处，天气晴好时可遥望海参崴港。7月16日，东条英机等电令驻朝日军第十九师团在边境集结，准备发起对苏攻击。7月30日，日军首先派一个营占领了张鼓峰，第二天又派一个步兵营攻击沙草峰。日苏双方的军队，围绕这两个山峰，反复进行了殊死的战斗。8月5日，苏军集中优势兵力开始反攻。战斗导常激烈，持续了5天。8月10日，苏军终于将两座山峰夺回，击退了日军部队。此次事件，日军出动7000余人，火炮37门，苏军出兵两万，火炮近百门，坦克200辆。苏军在整个事件中坚持了自卫的原则，并不想扩大事态；日军挑衅失败，也不敢贸然扩大事端。8月11日，双方签订了停战协定。
此时，日本政府内部对德、意、日三国军事同盟的攻击对象发生分歧，有的主张分别与德、意两国签不同内容的协定，不必将英、美树为攻击对象，而东条英机等人则坚持要将英、美、法、苏均作为作战对象。一时间日本内阁乱纷纷，终于导致近卫内阁下台。尽管近卫内阁下台了，可陆军部的东条英机等人仍希望尽早签订德、意、日三国军事同盟，以便将来攻击苏联时得到德、意的军事支持。
“张鼓峰事件”之后不久，中国战场进入相持阶段，以东条英机为首的日本军事当局，希望早日签订同盟协定，借以增加反苏资本。为了进一步推动军事同盟的签订，报复“张鼓峰事件”的一箭之仇，以及对苏联援助中国人民抗日战争进行武力恫吓，日本于1939年5月，在中国东北西部中蒙边境制造了继“张鼓峰事件”后又一次大规模的武装挑衅——诺门罕事件，借以向苏联进行报复。
诺门罕地区在我国内蒙古自治区呼伦贝尔盟新巴尔虎左旗西部和蒙古人民共和国交接国境线附近，是在哈拉哈河支流胡拉斯台河夹岸的一片高地。哈拉哈河位于中蒙边界上。该河以东有一块无人居住地。这块地究竟归属于谁，外蒙古与关东军是各持己见。满洲国成立以来就将此地划为国境禁区，只有三三两两的边防巡逻兵经常在此地巡逻。
1935年，蒙军曾在这一带抓住一名日军关东军测量员。这以后，关东军骑兵就经常与蒙军发生武装冲突。由于边境冲突不断发生，日本吞并外蒙野心日益明显，苏联为了保卫自己的边境地区的安全，于1936年3月12日，与蒙古签订了《苏蒙互助协定》。
日本关东军首先对诺门罕地区苏蒙兵力的配置以及地形和自然条件进行周密的侦察，之后对日军进行战略布署。1939年4月，关东军司令官植田谦吉就命令所属各兵团司令官要执行《满苏边境纠纷处理纲要》。这个纲要的基本精神是，用武力来解决纠纷。纲要的主要内容是：一、“我不犯人，也不准人犯我”，如果要突袭并歼灭路经的苏联军队，可以暂时进入苏联境内；二、在边境线不明确的地方，各地防卫司令官可以按自己的判断来划定边境线，并要明确告诉前线部队；三、一旦发生纠纷，要求前线部队“断然采取坚决果断的行动”，至于由此产生的事态进行处理和收拾局面，由“上级司令部处理”。
在苏联和日本即将发生的冲突中，还有一个十分重要的战略要地，这就是哈拉哈河西岸的台地，比河面高出近百米。这一有利地形在苏军手里是胜败的关键所在。苏军炮兵就在这个高台上，可以充分利用其高度，对日军进行轰炸。日军却无法看到台地上苏军的情况。
1935年5月11日，在诺门罕地区的日本侵略军，与近百名蒙军骑兵交火。蒙军骑兵不敢，退回河西台地。
5月12日，蒙军增加兵力，骑兵又进入诺门罕。驻海拉尔日本关东军第23师团师团长小松原道太郎中将，得到关东军司令部的默认后，决定袭击这支蒙古部队。
5月15日中午，第23师团日军，在日军第10飞行队轰炸机的配合下，向诺门罕地区的蒙军部队发起“闪电式”的袭击。蒙军部队很快被击退，只好退到河西台地。
5月17日，日军第23师团得胜撤回海拉尔。第10飞行队的飞机仍在哈拉哈河上空巡逻和侦察，不久就与苏军战斗机交战。
日军用武力解决边境纠纷，气焰十分嚣张。苏联红军根据协定向诺门罕地区增兵，并在河东修筑了坚固阵地。日军第23师团小松原决定对苏、蒙军队再次进行攻击。
5月21日，日军第23师团重新下令部队出动，由步兵连队长指挥，约2000人，炮2门，速射炮4门，开进了甘珠尔庙(诺门罕附近)。为了抗击苏联空军，取得制空权，第12飞行团的第11飞行战队在东荣治少将率领下，于23日飞抵海拉尔。
5月27日，日军部队按预定计划行动。担任这次作战的指挥官是第64联队的队长山县武光大佐，根据地形指挥官作出决定：即三面包围，对苏、蒙军队进行围而聚歼的作战计划。第23师团搜索队包括一个骑兵中队、一个装甲兵中队，主要任务是右翼迂回。
5月28日凌晨，第23师团在哈拉哈河东岸发动进攻，出发不久后就遭到苏、蒙军队及其猛烈炮火的阻击。指挥官东八百藏中佐分出一部投入战斗，掩护主力前进。没走多远，就被苏蒙重兵阻挡，河西岸台地上的炮群立即切断了该部后路，日军只好听任台地炮火的轰炸。
5月28日夜，苏、蒙军队用探照灯，对第23师团搜索队阵地猛轰。接着步兵又冲上来展开厮杀。阵地上到处是日军的尸体。战马被打死，坦克被炸毁，汽车也着火了。
29日下午6时左右，第23师团搜索队被苏联和蒙古军队全部歼灭。其指挥官东八百藏中佐也被击毙。
第23师团64联队进行正面进攻。64联队在山县武光大佐的指挥下多次冲锋，付出巨大伤亡后，才下令停止进攻。左路64联队第11中队，一路畅通无阻攻到哈拉哈河的东渡口，这时候，他们接到山县武光队长的命令，必须立即撤回，加入联队作战。
经过几天激战之后，5月31日，日军只好撤离战场，返回海拉尔。日军的第一次诺门罕作战，损兵折将，无功而退。
第一次诺门罕作战失利之后，关东军总部又做出了所谓的“诺门罕事件第二阶段”的作战计划。该计划的内容是：围歼哈拉哈河东岸全部苏蒙军队；渡过哈拉哈河，攻到河西岸，消灭苏蒙预备军队；夺取并扩大哈拉哈河西岸的登陆场，以保障以后的军事行动。
日本军事当局继续增援部队，并组成第6军，司令部设在海拉尔。同时，日军关东军参谋部讨论后，决定用第7师团换下第23师团。参谋部认为只有使用战斗力特强的老部队才能完成同苏军作战的艰巨任务。随后，将作战方案和情况报告，一并送交关东军司令部植田谦吉大将批准。
植田谦吉大将同意整个方案的步骤，但并不同意换用第7师团。他认为，为了第23师团的尊严，为了皇军的尊严，应当让第23师团自己去战胜苏联军队，挽回尊严。
植田谦吉将作战方案提交到大本营。大本营在讨论关东军作战方案时发生了激烈争论。好战派强烈要求，趁此机会狠狠教训一下苏联，而另一派则认为关东军任务是防卫，不应该主动挑衅苏军，认为这样牺牲和消耗部队不值得。
最后，以陆军大臣坂垣征四郎中将的所谓“中庸”的调和态度，解决了两派争执。他们决定不要为了一个师团的小事，争得面红耳赤，干脆交给关东军自己处理。日军大本营的态度，实际上就是支持了关东军对苏开战。
关东军抽调第7师团之第14旅团，以两个战队来加强第23师团的主攻力量。日本军部大本营还将大本营的野战重炮兵第3旅调归关东军指挥，同时想将大本营直接管辖的第5师团，作为战略预备队划归关东军指挥。狂妄自大的法西斯将领植田谦吉和矶谷廉介认为无此必要，拒绝了由第5师团参加作战的建议。他们十分自信，认为关东军足以消灭在诺门罕地区的苏军。关东军是战无不胜的，当然上次败给苏联军队只是一个意外。
关东军参谋部计划于7月上旬完成进攻任务，以便在秋季到来时结束蒙古人民共和国境内的全部军事行动。以东条英机为首的关东军参谋部好战派，认为这次蓄谋已久的进攻是十拿九稳的，为了宣扬大日本皇军的威名，东条英机邀请了一些德、意法西斯国家的记者和武官到作战地区，报道他们的作战成果。
从6月份开始，苏蒙和日本方面都同时增加了兵力。到6月底，集结在塔木察格布拉克附近的苏联军队有第11坦克旅，第7、第8、第9装甲旅，步兵第36师，1个重炮营，战斗机100架以上。
6月20日，日本方面向地面部队下达了集中令。
6月21日，日军将第二飞行集团的主力约78架飞机部署在海拉尔，并把其余兵力约41架飞机部署在白阿线方面。
6月22日，小规模的军事行动已经开始。日本航空兵第24战队与苏联空军进行了两次空战，结果日军损失飞机4架，第24战队之第2中队长森木重信大尉亦被击毙。
6月23日，日军向将军庙一带集结，苏军为狙击日军投入了大量兵力。负责诺门罕空战指挥官第2飞行集团的长仪彻二中将认为，日军应主动出击，对苏军后方的塔姆斯克机场等军事设施轮番轰炸。日本关东军没有将此行动上报大本营，即开始对苏军后方机场轰炸。
6月25日，日本关东军司令官命令第23师团尽快发动地面进攻。
6月27日，日本第二飞行集团出动了119架飞机穿过呼伦贝尔草原，扑向蒙古境内的苏蒙各空军基地，企图将苏、蒙空军设施和飞机炸毁在飞机场上。其中有12架侦察机、24架重轰炸机、6架轻轰炸机、77架战斗机。可是英勇善战的苏、蒙空军，以前所未有的惊人举动，很快进入战斗状态。飞机迅速升空，投入激战。日军空军非但未能达到预期目的，反而损失战斗机多架，真是应了“偷鸡不成反蚀把米”的古语。事后关东军向东京大本营报告了这一情况。大本营对关东军越权问题极为恼火，对他们进行了严厉指责。
