Несмотря на наличие мощного разведцентра в Чите, действовавшего под вывеской консульства Японии, и на то, что на границе с СССР и Монголией было развёрнуто 40 японских разведывательно-наблюдательных постов, японская разведка на территории СССР работала плохо. Ей, по признанию японского генерала Мацу мура, «так и не удалось получить ценной информации, достаточной для представления о передвижениях Красной Армии на Дальнем Востоке». Тем не менее было установлено, что в конце февраля 1945 г. по Транссибирской железной дороге начались переброски войск из западных районов СССР на восток, причём в мае они приближались к максимальной цифре мирного времени (12–15 железнодорожных составов ежедневно). В мае-июне было установлено, что в большом количестве прибывает автотранспорт. Командование Квантунской армии сделало вывод, что советское командование перешло к передислокации тыловых частей. Кроме того, в июле интенсифицировалась переброска войск и военного снаряжения в направлении границы. Императорская Ставка пришла к следующему выводу: завершив к концу августа перегруппировку войск в Восточную Азию, Советский Союз в конце августа – начале сентября 1945 г. может начать боевые действия против Японии. «Действия советских войск, – отмечалось в майских соображениях Ставки, – могут быть предприняты из западных и центральных районов Азии в направлении Индийского океана через Маньчжурию и Китай с целью захвата сырьевых источников. Непосредственно против Японии боевые действия, вероятно, начнутся в конце лета – начале осени. Эти действия будут скоординированы с действиями американских войск. Советский Союз может выставить около сорока дивизий, включая механизированные и авиационные. Для переброски военного снаряжения потребуется четыре-пять месяцев». К середине 1945 г. группировка советских войск оценивалась японской разведкой в 700 тыс. человек: 500 тыс. человек, 1 тыс. полевых орудий и 1 тыс. танков в сухопутных войсках (19 стрелковых дивизий, 15–20 стрелковых бригад, 1 кавалерийская дивизия, 10 танковых бригад, 3 бригады бронеавтомобилей), 50 тыс. человек в военно-морском флоте, 50 тыс. человек и 1500 самолётов в ВВС (24 авиадивизии), 100 тыс. человек в войсках НКВД. Императорская Ставка сделала вывод, что в конце 1945 г. у Советского Союза на Дальнем Востоке будет 50 дивизий, что тем не менее не давало бы советской стороне решающего перевеса над Квантунской армией.
После объявления 5 апреля 1945 г. о денонсации советско-японского договора о нейтралитете Квантунская армия начала подготовку к военным действиям. Чтобы отвлечь внимание противника от мероприятий по укреплению границ и подготовке территорий к военным действиям, штабы и войска 3-го и 1-го фронтов и 4-й отдельной армии были выведены от границы на тыловые позиции. Части и соединения 1-го фронта были переведены на режим военного времени. Была сформирована новая 44-я армия. 30 мая Ставка отдала приказ войскам Квантунской армии быть в готовности против советских войск в Северной Корее, а также провести передислокацию войск, укрепить позиции в полосе от границы до районов в центре Маньчжурии, дооборудовать тыловые аэродромы, привести в готовность средства сообщения и связи, подбросить снаряжение и различные материалы из тыловых баз в районы боевого развёртывания, провести мобилизацию военнообязанных по всей территории Маньчжурии. Из состава Экспедиционной армии в Китае были выведены четыре дивизии и по железным дорогам переброшены в Маньчжурию. 17 июня Ставка отдала приказ о передислокации 34-й армии в Северную Корею. В начале июля 1945 г., когда советские и монгольские войска начали выдвижение к границе, в исходные для нанесения удара районы, командование Квантунской армии ввело режим затемнения по всей пограничной зоне, выдало оружие резервистам; резко активизировались действия войсковой и агентурной разведки, началась подготовка к разрушению железных и шоссейных дорог. 30 июля на усиление Квантунской армии из резерва Ставки были переброшены вновь сформированные 137-я дивизия и 133-я отдельная смешанная бригада. С началом военных действий намечалось перебросить в Маньчжурию до шести пехотных дивизий из Китая и до десяти дивизий и десяти бригад из Японии.