北方軍南部軍團指揮部馬上下令，對有可能的日軍集結地域進行一輪炮擊。
已經部署在前線的105毫米加農炮營，迅速計算出多個可能地域的射擊位置，拉開炮衣，塞進炮彈，直接就是一陣猛轟。
原本準備在下午發動進攻的日軍二十三師團，看來是師團長沾了黴運，在北方軍這種混亂炮擊中，居然有一個步兵聯隊集結點被意外擊中，猝不及防之下損失慘重，聯隊部被徹底摧毀。
十分鍾炮擊結束，二十三師團部接到受炮擊聯隊的損失報告後，亦是倒吸一口冷氣，整個步兵聯隊高層以及半個大隊的兵力都灰飛煙滅了，部隊也是陷入慌亂之中。
本來就要開始的進攻，馬上叫停，推遲到次日淩晨，因為被炮擊的步兵聯隊恰好就是準備投入第一波攻擊的主力。
日本人不是笨蛋，馬上想到了在頭上經常盤旋而過的北方軍飛機。二十三師團一邊向海拉爾的戰鬥機部隊請求戰鬥機掩護，一邊下令所有部隊在前線集結時必須避開北方軍空中偵察或是有條件的情況下選擇在夜間集結。
駐守海拉爾的日本戰鬥機部隊叫苦不迭地拒絕了前線請求，防守海拉爾已經力所不逮了，哪還有力量顧及前線。
正在增援的第七師團也接到了這份電報，同樣呼叫空中支援不果後，馬上選擇了同樣的集結方式，結果造成了兩個主戰師團之間沒有很好銜接起來。
次日淩晨，日軍的炮火準備開始。
日軍每個師團都有直屬的炮兵聯隊，下轄四個炮兵大隊共裝備有大約四十八門火炮，其中一個炮兵大隊列裝了十二門38式105毫米加農炮。
38式105毫米加農炮是與三八式75毫米野炮一並研製成功的火炮係列，但是當時沒有受到日軍重視，直到歐戰末期才被列裝，且隻在部分師團中增編一個105毫米炮兵大隊進行測試。
臨近海拉爾開戰前夕，第二十三師團以及增援的第七師團，都增補了這個105毫米炮兵大隊，以加強遠程壓製火力。
這款北方軍曾經裝備過的日式火炮總重2594千克，炮彈重18千克，最大射程10800米，性能也算是非常不錯的。但是比起老牌的法式火炮還是略顯不足，北方軍新換裝的105毫米加農炮最大射程高達12700米。
炮戰之初，北方軍部署在前線隻有一個75毫米山炮營和一個105毫米加農炮營，總共不過七十二門火炮，能夠投入遠程壓製的就是那三十六門加農炮。
而第二十三師團除了專門的炮兵聯隊三十六門38式75毫米野炮和十二門105毫米加農炮外，每個步兵聯隊還有直轄的四門41式75毫米山炮，每個步兵大隊也有直轄的兩門41式75毫米山炮，也就是一次性能投入八十八門火炮。
結果是北方軍未能有效地壓製日軍遠程火力，導致前沿工事被摧毀眾多，雙方炮兵則各有損失。所幸一線防守的北方軍三個營都吸取了歐戰塹壕戰的經驗，兵力布置前輕後重沒有受到更大的損失。
戰至中午，軍團直轄的另一個105毫米加農炮營緊急增援上來，迅速扭住了劣勢，日軍的遠程壓製火力開始呈現不支的跡象。
意外的情況發生了，打了大半天後，日軍第二十三師團自身攜帶的炮彈居然供應不上了。也許是從來沒有如此高密度地發射過炮彈，導致後勤輜重部隊也懵了，從海拉爾調撥的炮彈遲遲未能到位。
眼看自己的遠程火力開始逐漸減弱下來，一線的日軍指揮官開始焦急起來，直接下令步兵開始突擊。
毫無意外，日軍進攻部隊碰得頭破血流不止，發起渡河進攻的一個步兵聯隊三千七百多人，最後退回河東岸出發陣地的隻有一半多一點殘兵了。
隔了一日，重新獲得彈藥補充的第二十三師團，加強了第七師團匆匆趕到的一個加農炮炮兵大隊以及一個步兵聯隊，再次發起了進攻作戰。
麵對不時出現的北方軍戰鬥機和轟炸機，第七師團其他增援部隊被迫再次放慢前進腳步，後來就幹脆選擇夜間行軍了，明明兩天可以到達的路程，硬是給拖成了五天。尤其是北方軍的轟炸機，隔三差五的在道路上空扔下幾顆小炸彈，雖然很難炸到什麼東西，但是實在是太惡心了。
南部軍團很快就判明日軍隻有一個進攻方向之後，哈爾哈河西岸防線馬上得到了一個混成旅和軍團直屬另外四個炮兵營的加強。