所以对板垣建议派一个师团进行有限的作战、夺回张鼓峰后不向苏联境内追击。天皇模棱两可地说：“一些下级军官常以下犯上，勇猛有加，远见却不足；他们既然请战汹汹，或遇一些顽石，可让他们清醒。”
这其实是表示已经同意了坂垣的建议，是要拿一个师团的兵力试一试这个从未交过手的“怪物”；也就是抱着打算牺牲这一师团士兵的想法。胜与败都不会再予其支援，免得将战争规模扩大了。
日方在向苏联递交照会，要求“苏方撤出张鼓峰，否则将采取措施”。
与苏联红军作战的任务被交给了日本朝鲜军第19师团。19师团的官兵得知自己被选中成为同苏联交战的部队，都兴奋不已。
随后不久日军率先发起攻击。张鼓峰上只驻有苏联红军少量的部队，19师团.派了一个大队的兵力。很快就将这少量红军打跑了，夺回了张鼓峰。但受严令，令在张鼓峰、沙草峰一带原地防守，不许再越界追击一步。令19师团官兵有些郁闷。
苏军很快就调来了约有一万五千人的兵力，配备了237门火炮、285辆坦克、25架战机；并派了太平洋舰队赶赴此处，封锁图门江海口。
俄国与日本是老对手。但是改制成为“苏维埃”后两国还未发生过冲突。苏联方面一直紧防日本借夺得的中国大陆北上攻击他们，所以这在日本方面是一次试探的张鼓峰之战，对苏联来说则是事关重大、不容有失。他们现在也摸不清日本人是要替满洲国收回张鼓峰。还是要借机将事情扩大？
守在张鼓峰上的19师团的那一个大队可遭了殃了，吃到了中国军队对他们日本军队时吃得苦。苏军的大炮、飞机轮番轰炸；他们这边却没有飞机的支援，只有少量的火炮。
轰炸过后，苏联红军进攻。这时就体现出了日本兵顽强、勇猛的战斗力，让红军吃了不少苦头。但他们这个大队在苏军的狂轰滥炸中已经损失惨重，还是没能守得住张鼓峰，被苏军重又夺了回去。
19师团决定出动全体兵力夺回张鼓峰。在苏军占飞机、坦克、大炮的优势下，19师团决定进行不常用的夜袭——这真跟中国军队对付他们一样了。
19师团于夜间发动了进攻，经过抢攻、白刃战，一夜间又将张鼓峰重夺回到了他们手中。
这期间，伪满军也与苏军在别处进行了很小规模的战斗。这也是日本方面的一点儿小伎俩，表明满洲国是为了他们领土的完整而战，而日本方面是帮满军的正义之战。
第二日，苏联红军包围了张鼓峰。他们并没有急切进攻，而是飞机、大炮对峰上的19师团轮番轰炸。而苏太平洋舰队又封锁了图们江入海处海面，使19师团所需的生活、军需物资一点都得不到补充。
苏军这一招狠，让日军19师团每时每刻都在损伤着人员，还老虎吃天无法下爪——你总不会放弃得到的地盘和高地。冲下来与我打吧？
遇到这种情况日方大本营怎么办？又不想派兵将战事扩大化战争，又不能眼睁睁看着19师团被人家这样整得到时一个不剩。
日方一面虚张声势地调动朝鲜军、关东军、伪满军向此处增援，给苏方制造压力，一面与莫斯科方面进行谈判。前者是表象，后者是实质。
苏联方面看到日本派人谈判，嘴上强硬，心里则是暗暗松了口气。他们也不想在这种情况下与日本打一场大战——还等着日军在与中国的大战中消耗更多的兵力呢；再者时局不明，同日本开起战来，万一德国出兵法国或借道从西线进攻。那就陷入东西被夹击的危险境地了。
苏联政府同意谈判，日本方面这次谈判的速度是麻溜麻溜的，因为张鼓峰那边他们的军队还在每天白白死伤着呢。
日本方面为了大局，暂时放弃了张鼓峰这一块儿的一点小利益——说实话，日军现在中国用几分钟时间占有的土地，都比这在地图上都难以寻找到的张鼓峰大好些。
不过面子肯定要保住，不然这个强盗头子叫人家说成打败了，要不然怎么镇得住满洲国、朝鲜这些家奴们。所以协议里写，后面由苏、日、满组成混合调查委员会。调查协商处理。这样就圆了面子。当然在日本人心目中，是真的根本不承认他们在张鼓峰是失败的，因为只派了一个孤军师团，又没给飞机又没给坦克，就37门火炮。
至于国际影响倒没有什么。并不是国际各国就傻得真以为，你日本人说是为了满洲国的领国完整而维护正义，我们就小孩子似的相信了。都知是日本是为了自己的利益而战的，在最初是抱了看好戏的态度，静观会不会演变成日苏的一场大战；一看签停战协议了，都“嘁”地一声、均感无趣——就这么弹丸一样小的地方，发生了这样一场小仗就结束了，太没有意思了。
苏联方面实际上占领了张鼓峰。并借机控制了图们江入海口。这对中国下放方面来说很不好——如果以后真的占胜了日本，收复了领土，这一处由日本人造成的失地，要解决它造成了麻烦。
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