В тот день японцы потеряли 31 самолет, а их противник - всего 12 машин. Впоследствии старший лейтенант В.Г. Рахов стал одним из самых известных асов боев на Халхин-Голе, сбив 8 японских самолетов лично и еще 6 в группе. За воздушные победы ему было присвоено звание Героя Советского Союза. Г.К. Жуков дал самую высокую оценку действиям советских летчиков "сталинских соколов".
Японское командование решило повторить вторжение в приграничный район Монголии. 2 июля под командованием генерал-лейтенанта Митинаро Камацубары в районе ведения боев находилось 13 тысяч штыков японо-маньчжурских войск, около 4500 человек кавалерии, 60 артиллерийских орудий калибром 75 мм и выше, 98 противотанковых орудий, 164 пулемета, 130 танков и 6 бронемашин. Были созданы ударные войсковые группы под командованием генералов Ясуоки и Кобаяси (последняя пострадала в боях у горы Баян-Цагана больше всего).
Организационно эти силы составляли: всю 23-ю пехотную дивизию в составе 64-го, 71 и 72 пехотных полков и 23-го кавалерийского полка, 7-ю пехотную дивизию в составе 26-го и части 28-го пехотных полков, 3-го и 4-го танковых полков, Хинганской кавалерийской дивизии в составе трех полков, полка баргутской конницы, двух артиллерийских полков, а также других кавалерийских, артиллерийских и инженерных частей.
Японские войска прикрывали с воздуха пять авиационных бригад, в составе которых имелись 225 истребителей и бомбардировщиков. Их пилотировали лучшие летчики императорской Квантунской армии.
Общее руководство японской группировкой осуществлял бывший военный атташе Японии в Москве в 1927 году генерал-лейтенант Камацубара. Он считался большим специалистом по неприятельской Красной Армии. В помощники ему были присланы командующие авиацией и артиллерией Квантунской армии. Камацубара был настолько уверен в успехе предстоящей наступательной операции, что в приказе специально оговорил, что его штаб будет двигаться в составе главных сил на гору Баян-Цаган.
К этому времени штабом Квантунской армии был разработан план новой пограничной операции под наименованием "Второй период номонханского инцидента". Он по своему содержанию был идентичен неудачной майской операции: создание сильной ударной группировки на правом фланге с целью окружения и уничтожения войск противника на восточном берегу реки Халхин-Гол. Однако на сей раз задача ставилась гораздо шире.
Под непосредственным командованием генерал-лейтенанта Камацубары находилась группировка японских войск численностью в 38 тысяч человек. Штаб располагался в Джинджин Сумэ. Приказ Камацубары № 105 от 15 часов ровно 30 июня 1939 года гласил:
"1. Противник, находящийся в долине реки Халхин-Гол, уже потерял боевой дух, и наступил удобный момент для его уничтожения.
2. Дивизия своими главными силами форсирует реку Халхин-Гол с целью захвата и уничтожения противника, перешедшего границу".
Комкор Г.К. Жуков имел гораздо меньшие силы. Они состояли из 3500 штыков и около одной тысячи сабель союзных совет-ско-монгольских войск, 36 артиллерийских орудий калибром 75 мм и выше, 152 пулеметов, 186 танков и 266 бронемашин. Однако с территории Забайкальского военного округа прибывали новые войска. Японцы на то время имели преимущество и в авиации.
За день до начала наступательной операции японская авиация прекратила свои полеты. Но это не ввело в заблуждение советские войска на переднем крае, а, наоборот, насторожило их. Под вечер, когда спала дневная жара, японская артиллерия открыла сильный огонь по позициям противника.
2 июля японская группировка вновь перешла в наступление. В ночь со 2-го на 3-е июля войска генерала Кобаяси форсировали реку Халхин-Гол на лодках, плотах и даже вплавь и захватили на ее западном берегу гору Баян-Цаган с окрестностями, которая находилась в 40 километрах от маньчжурской границы. Стоявший здесь заслоном один из полков монгольской 6-й кавалерийской дивизии был сбит после короткого и ожесточенного боя. Японцы сразу же начали укреплять ее фортификационными сооружениями и сосредоточивать здесь свои главные силы. Саперы строили блиндажи, а пехотинцы рыли одиночные круглые окопы. По крутым склонам на вершину горы втаскивались противотанковые и дивизионные пушки.
За день приграничная вершина превратилась в опорный пункт японцев. Горе Баян-Цаган суждено было стать ареной ожесточенных и кровопролитных боев с 3 по 5 июля, в которых советские войска продемонстрировали образец ведения активной обороны.
Японское командование рассчитывало силами вспомогательной группы войск нейтрализовать с фронта советско-монгольские войска, оборонявшиеся на восточном берегу Халхин-Гола. А силами переправившейся через реку ударной группировки, опираясь на господствовавшую над местностью гору Баян-Цаган, ударить в тыл оборонявшихся частей противника, отрезать и уничтожить их.