不過，日本人也不是嚇大的，吃到嘴裏的肉，還沒咽下去，怎麼會舒服得起來，要打便打唄，誰要怕你們就不是天昭大嬸的種。8月20日，雙方最大規模的一次戰鬥，在塔木察格布拉格外圍開始打響，無數蘇軍士兵喊著“烏拉”向著日軍陣地猛烈衝來。而日軍士兵，則高喊著天皇萬歲的拚命抵抗著。空中對決、炮火對轟、裝甲碰撞、士兵拚殺……雙方打得是天昏地暗。
可日軍最終沒能擋住蘇軍潮水般的進攻，不得不放棄外圍陣地，退入到了塔木察布拉格城內，憑借這段時間加固起來的各種防禦工事進行阻擊。蘇軍向城內發起的幾次攻擊沒有奏效，被日軍給打了回來。崔可夫漸漸發現，蘇軍在開闊地的優勢比較大，可隻要日軍的防禦工事更堅固一些，這些優勢就慢慢的變小了許多，眼下的攻擊明顯不太順利，傷亡也加大了許多。
本來想一口氣把日本人打入娘胎裏的蘇軍，不得不暫停腳步，準備執行新一輪的作戰計劃。可是，斯大林同誌等不及了呀，你們難道不知道，蘇聯的旁邊坐著一個不懷好意的看客嗎？萬一他忍不住伸出手指擢一下你的菊花，那可不是一般的肛裂了。於是在斯大林的嚴令下，崔可夫不得不趕快抓緊時間，一天到晚的對塔木察格布拉格進行著不間斷的炮轟和飛機轟炸，然後龐大的步兵進行一次次的猛烈進攻。日本人雖然一次次的被炮火洗禮得抬不起頭來，但依舊拚死堅挺著，正所謂人活一口氣，都這樣了，還有什麼不能忍的，因為他們屁股後麵也有看客在看著啊。
整整不間斷的廝殺了四天，蘇軍雖然突入了城內，但並沒能夠把日軍趕出去，反而和日軍絞殺在了一起，從而減弱了炮火的優勢，讓戰鬥的形勢並沒有好轉多少。
當斯大林聽說德國人已經在德波邊境開始集結兵力之後，立即叫停，打屁呀，還打什麼打，立即重啟談判。雖然日軍沒有得到別動軍異動的消息，但也不希望再打下去了，因為傷亡太慘重了。這回，因為蘇聯方麵更擔心後方，所以做出了一定的讓步，同意將原先爭議的三角區域劃給滿州國，不過，雙方應在停戰區域保留一塊非軍事區域，禁止駐軍。這個結果，可謂是讓日本人占了一些便宜，至於非軍事區域的設立，影響不是很大，於是立即同意。眼下的的國際形勢和朝鮮戰爭時的不一樣，所以蘇日之間的這場邊境之戰，並沒有像葉蘇所想的一樣打個兩三年，從4日20日蘇軍聲明介入開始到如今的8月26日雙方締結協議為止，僅僅四個月便停止了。
四個月的戰鬥，日軍傷亡達到二十一萬餘人，其中九萬餘人戰死，少將旅團長戰死五人，佐級軍官傷亡達兩百餘人，尉官以及以下更是不計其數，五六個聯隊成建製的被全殲，這是對日軍精銳部隊和人才的一次全方位的摧殘，戰後一直有種聲音在議論，以如此代價得到這些利益，到底值不值得，如果當初要是聽取了宮本正雄（葉蘇）的建議，這些損害大部分可以避免。因為，當初葉蘇建議見好就收的位置和如今所占的位置差不多，也就是說，日軍花那麼大代價打死打活，基本一無所獲。
而蘇聯方麵，傷亡也有十三萬餘人，其中近五萬人戰死，軍官的傷亡的數量倒比日軍少很多，但他們損失了一個上將朱可夫，還有兩個中將、六個少將，這些人大都是在日軍摧毀第一集團軍司令部時犧牲的，所以才讓蘇軍的最高級軍官傷亡比日軍嚴重。至於其他各方麵，蘇軍比日軍的損傷都小，但隻有葉蘇一個人知道，蘇軍此時損失一個朱可夫，就足可以改變很多，將影響後世蘇聯的整個命運。