3 августа 1938 года народный комиссар обороны К.Е. Ворошилов потребовал от Военного совета фронта немедленно ликвидировать многоначалие в управлении войсками в районе боевых действий. Он назначил комкора Г.М. Штерна командиром 39-го стрелкового корпуса, приказав ему подготовить операцию по разгрому противника в районе Хасана и восстановлении государственной границы. В состав корпуса вошли 32-я, 39-я, и 40-я стрелковые дивизии и 2-я механизированная бригада со средствами усиления.
4 августа комкор Штерн произвел переброску, перегруппировку войск и их пополнение боеприпасами. В тот же день народный комиссар обороны потребовал от командира 39-го стрелкового корпуса ускорить подготовку операции по разгрому японских войск, вторгшихся на советскую территорию. «Высота Заозерная, — указывал нарком, — должна быть в наших руках при всех условиях».
К 5 августа в районе боевых действий у озера Хасан советская группировка войск насчитывала более 15 тысяч человек, 237 орудий,
285 танков. С воздуха ее прикрывали 250 самолетов. Хотя первоначально предполагалось, что в операции по освобождению захваченной японцами советской территории будет участвовать вдвое большая группировка войск (до 32 тысяч человек и до 600 орудий).
5 августа 1938 года командир 39-го стрелкового корпуса комкор Г.М. Штерн отдал боевой приказ № 01, в котором говорилось: «Задача корпуса с приданными частями 6 августа овладеть высотой Заозерная и уничтожить врагов, посмевших вторгнуться на нашу советскую землю». Войскам были поставлены следующие задачи: 32-й стрелковой дивизии с 3-м танковым батальоном 2-й механизированной бригады овладеть высотой Безымянная и ударом с северо-запада совместно с 40-й стрелковой дивизией — высотой Заозерная; 40-й дивизии со 2-м танковым и разведывательным батальонами той же бригады овладеть высотой Пулеметная Горка и ударом с юго-востока совместно с 32-й дивизией — высотой Заозерная; 39-й стрелковой дивизии со 121-м кавалерийским полком, мотострелковым батальоном и 1-м танковым батальоном 2-й механизированной бригады обеспечить правый фланг корпуса по линии Ново-Киевка — высота 106,9. Прикрытие наземных войск возлагалось на авиацию, бомбовые удары которой по противнику должны были явиться сигналом для начала артиллерийской подготовки всей корпусной артиллерией. При проведении боевой операции пехоте и танкам запрещалось переходить государственную границу Маньчжурии и Кореи. План операции был доложен командующему фронтом, а затем и народному комиссару обороны, которые одобрили общий замысел ее проведения.
Утром 6 августа 1938 года над озером Хасан стоял плотный туман, что помешало использовать авиацию. Только в 15.00 в районе боев появились советские самолеты, которые подвергли массированной бомбардировке японские позиции на высотах Заозерная и Безымянная. В 16 часов 30 минут Заозерная подверглась очередному налету советской авиации. В нем принимали участие 86 самолетов (41 бомбардировщик ТБ-3, 30 истребителей И-15 и 25 истребителей И-16). Прикрывая работу бомбардировщиков, истребители нанесли штурмовые удары по позициям японских зенитчиков. Тяжелые бомбардировщики ТБ-3 сбрасывали на вражескую оборону бомбы весом до одной тонны.
В 16.55, после 45 минутной артиллерийской подготовки, в атаку пошли пехота и танки. Японские войска, засевшие на господствующих высотах, оказывали яростное сопротивление. Местность на театре боевых действий также способствовала противнику. Танки с трудом преодолевали заболоченную местность и не всегда могли вовремя придти на помощь наступавшим бойцам Красной Армии. Поэтому многие атаки пехотинцев захлебывались, так и не достигнув проволочных заграждений. Обе стороны несли большие потери.
Несмотря на все трудности, к исходу дня 6 августа 118-й. полк 40-й стрелковой дивизии овладел частью высоты Заозерная, где было водружено советское знамя. Подтянув резервы, японские войска неоднократно переходили в контратаки. Ожесточенные бои продолжались в течение дня и ночи. 8 августа для усиления войск, оборонявших высоту Заозерная, комкор Штерн перебросил 115-й полк 39-й стрелковой дивизии с танковой ротой.
9 августа 1938 года советская территория была полностью освобождена от японских агрессоров. Командир 39-го стрелкового корпуса комкор Г.М. Штерн отдал приказ своим войскам прочно закрепиться на достигнутом рубеже и не допустить прорыва противника на нашу землю. 10 августа японские войска вновь попытались захватить высоты, но были отброшены назад и понесли тяжелые потери. Людские потери японских войск во время боев у озера Хасан составили 650 человек убитыми и 2500 человек ранеными.
Вооруженное столкновение у озера Хасан вскрыло серьезные недостатки в боевой готовности войск 1-й Дальневосточной (Приморской) армии, в работе штабов и соединений, а также наличие больших условностей в боевой подготовке личного состава. Всего за время конфликта части Красной Армии потеряли 2 самолета, 24 танка (56 танков было повреждено), 960 человек убитыми и 2752 человека ранеными.