很快沼田多稼藏得到報告，三路進攻部隊順利衝進蘇軍營壘，然而裡面除了空帳篷和一些蓄電池供電的燈泡就是地雷，沒有一個蘇俄士兵一輛汽車，蘇軍留下的是一個空營地。而派去攻打炮兵陣地的兩個蒙古騎兵團近距離遭到車燈照射機槍掃射全軍覆沒，敵人的主力撤到了營壘的後方，處在山炮野炮射程之外而且有充分的準備、嚴密的火力部署。
他疑惑間舉頭望去，空營地後方起伏的沙丘後面無數的炮彈鋪天蓋地砸過來，把方圓近一平方公里的營地籠罩在火光硝煙之中，數量之多聲勢之大是他在中國戰場上從未見過的，不用多想也知道這是一個陷阱，把防禦中的皇軍引到火力圈內，提前標註好射擊諸元實施集羣覆蓋，發揮出他強大的火力的優勢，造成衝進去的蒙古騎兵巨大傷亡。
一旁的宮本真玉上前建議：“指揮官閣下，蘇軍有所防範，準備充分火力強大，我軍已經失去夜襲的突然性隱蔽性，繼續進攻無疑是陣地攻堅，我軍缺乏重型武器即使付出重大傷亡也很難突破，卑職建議立即後撤脫離接觸，減少更大的傷亡回到防線工事裡去。”
寺田雅雄斷然反對：“宮本君，戰鬥纔剛剛開始，敵人只是一輪炮擊我們就撤回去你不覺得很羞恥嗎？我觀察了敵人的重炮只有十幾門，襲擊蒙古騎兵的大都是迫擊炮，而且敵人倉促設置的陣地沒有縱深防禦工事。我軍如果炮兵聯隊正面壓制、興安騎兵部隊繼續正面衝擊。掩護第七師團發起側翼迂迴，完全可以實現擊潰蘇軍主力的戰役目標。”
“寺田君。本人提議使用皇協軍發起試探性進攻目的就是希望諸位明白在當前形勢下向野戰防禦中的機械化部隊發動襲擊是不現實的，現在試探的目的已經達到，我們親眼看到了蘇軍並沒有失去戰鬥意志和戰場組織，我們就應該知難而退，適時轉進並不羞恥，不承認戰場現實、執意鬥狠強攻造成更大的傷亡纔是羞恥。我強烈建議立即向後轉進。”
第7師團長國崎登中將用望遠鏡觀察了半天，上前請戰：“指揮官閣下，我贊成寺田君的方案。蘇軍向後方撤退了兩公里左右，沒有構築地面防禦體系，側翼沒有坦克、裝甲車等重型武器，只要炮兵聯隊向前兩公里構築發射陣地完全可以實現壓制，興安騎兵師有一半的人馬逃出了火力網，可以派人組織在正面牽制，第七師團有信心實現側翼突破。”
第2師團長安井藤治中將也表示支持。願意派出第3旅團從另一側發動牽制進攻，興安騎兵二師長野村登龜中將、興安北省警備司令官烏爾金中將、皇協軍第1混成旅團石蘭斌少將眼見自己的部衆遭到殘殺也很痛心，要求二線的皇軍主力出動繼續膺懲蘇軍，蒙古騎兵部隊能夠恢復建制，繼續從正面吸引蘇軍注意力，幫助皇軍側翼部隊完成突破。
關東軍炮兵司令官內山英太郎少將則提出反對意見。他從對方火炮陣地的佈設可以推算出蘇軍僅使用了一半的身管火炮，一旦全部投入戰鬥，殺傷力將是恐怖的，而敵人的坦克部隊並沒有出現，萬一隱藏在附近對進攻中的皇軍發動逆襲將是悲劇性的。步兵很難抗衡。
他尤其對敵人陣地上的強光感到威脅，皇軍即使衝到近前也置身在光天化日之下。很難利用暗夜隱蔽行跡成爲一個個活靶子，敵人高密度的機槍將壓制住步兵的衝擊。
另外炮兵聯隊射程有限，前進兩公里依然無法壓制住敵人龐大的炮羣，而敵前轉移陣地風險很大，難度也很大，如果受到火力覆蓋損失將難以估量。建議脫離戰鬥適時後撤。
截然不同的兩種意見讓沼田相當爲難，他是做了決戰準備的，希望一戰解決邊境爭端，以勝利者的姿態實現日方邊境劃分的主張。可嚴酷的現實擺在面前蘇軍並不懼怕日軍的進攻，其防禦準備、火力密度、打擊強度一點都不比進攻時差，繼續進攻損失會很大。
可就這樣退回去，皇軍的士氣肯定會受到傷害，再發動進攻時難免產生心理陰影，他一咬牙對衆人說：“既然是試探性進攻，我們就應該再繼續試探下去，皇協軍戰鬥力低下檢驗不出蘇軍真實情況，皇軍有必要親自試試。不過不能莽撞，第二、第七師團要嚴格執行攻擊程序，等炮兵聯隊運動到位，皇協軍整頓完畢再發起新一輪的試探，不過要立足於試探，發現對方火力強大難以突破要立即後撤，切忌落入防禦陷阱，造成人員裝備的巨大損失。”
安井藤治、國崎登要的是一次全力進攻的機會，在他們看來，暗夜裡善於突擊的日本正規野戰兵完全有能力突破蘇軍臨時防線，雖說以試探爲目的，有機會一定是要全力施爲的，對沼田的模棱兩可的方案沒有異議，只有宮本提出反對，認爲這樣的試探除了增加傷亡、打擊士氣毫無意義，堅持趁着暗夜敵方裝甲部隊不好出動及時退兵，一旦天明敵方飛機出動、炮火壓制、機械化部隊出擊，皇軍將陷入全面被動，將造成更大的人員、裝備的損失。
這個理性的建議在喜歡野戰攻防、缺乏八路軍靈活機動戰術思想、盲目相信日軍單兵技能的寺田、野村等人堅持下最終被否決，各部立即開始準備對蘇軍新防線新一輪的攻擊。
又是一個小時，對日軍頑強進攻精神缺乏認識的朱可夫眼看着陣地正面數千蒙古騎兵在迫擊炮掩護下徒勞地發動一次又一次衝鋒，不由地爲自己的敵人感到悲哀，執拗愚蠢的日本人沒有坦克只剩下頑固和悍勇。這些精神的東西在強大的物質面前算得了什麼呢？
他把所有的迫擊炮集中在正面，命令一半的100mm以上的榴彈炮、加農炮向敵人炮兵陣地實施壓制。效果非常好，敵人的騎兵不得不退出重機槍射程以外不甘心地來回遊動，而敵人不多的落後於時代的野炮山炮在重炮覆蓋之下徹底啞了火。再堅持兩小時，天色大亮，空中優勢的加入將徹底壓倒日軍，機械化的追擊足以擊潰貿然進攻的日軍部隊。
新一輪的騎兵衝擊再次上演，兩千多兇悍的蒙古騎兵在寬大的戰線上形成稀疏的攻擊隊形，在迫擊炮彈炸出的煙塵遮蔽下發起搏命般的自殺式衝鋒。蘇軍的迫擊炮、坦克機槍再次發威，雖然視線受到影響，可標註好的距離、壓倒性的數量不會讓敵人有突破的機會。
突然在自己放棄的營壘一帶38枚山野炮彈突然飛起狠狠砸在蘇軍迫擊炮陣地和前沿坦克防線上，敵人炮兵轉移了陣地！不等他從驚愕中回過神來，敵人炮兵六輪急速射擊已經壓制了自己的迫擊炮陣地和前沿防線，十幾輛坦克起火燃燒，數百名騎兵衝進了坦克防線。
防禦圈裡的摩步36師步兵防線也被延伸的炮火覆蓋。突進去的騎兵很快下馬，尋找彈坑隱蔽下來架起機槍、擲彈筒，控制住突破口，對其他沙坑裡的坦克發起瘋狂的步兵攻擊。黑暗中不時有坦克被手雷襲擊起火燃燒，鋼鐵防線變成了一條曲折的火線、坦克的墓地。
朱可夫對日軍的頑強兇悍大感驚愕，沼田、宮本同樣感到驚愕。沒想到皇軍的戰鬥力如此強大。最後發起正面牽制的已經不是興安騎兵師，只剩下數百人的蒙古兵已經被戰場的血腥殘酷摧毀了作戰的意志，無奈之下不希望日軍慘敗的宮本中佐自告奮勇來到前沿組織迫擊炮、速射炮、山野炮與第2、第7師團的騎兵聯隊和蒙古騎兵一起投入正面攻擊。
1500多人藉助迫擊炮製造出的煙幕、散兵線攻擊引出敵人火力點，山野炮快速打擊適時延伸，佔領突破口。第二師團3旅團跟進向縱深擴展，竟然一舉成功。沼田、寺田欣喜若狂，張振宇則是爲蘇軍的野戰防禦能力感到不解，近戰夜戰的確不是他們的長項。
防禦圈裡的朱可夫可是意志頑強的鋼鐵戰士，無論如何不會被幾百日軍的突破嚇昏了頭，立即命令正面的11坦克旅繼續堅守陣地向陣地前保持火力壓制，摩步36師殺出陣地反衝鋒殲滅突入陣地數量不多的日軍，後方炮羣全力開火壓制日軍山野炮陣地和後援部隊。
一時間正面戰場上炮聲隆隆槍聲大作，第3旅團陸續突破防線與騎兵聯隊匯合，突破口得到鞏固，蘇軍重炮壓制住了日軍山野炮，可無法威脅跟隨步兵的速射炮，這些37mm的小炮射速快，對付薄皮的t-26、ba-27還是很有效的，對着重機槍火力點進行抵近射擊，造成不少坦克起火燃燒，雙方的步兵迎面相撞，在一團團燃燒的坦克裝甲車的照耀下，機槍、步槍射擊後攪在一起發生了慘烈的白刃戰鬥，蘇軍雖然人高馬大，缺乏相應訓練傷亡慘重。
日軍卻輸在自動火力嚴重不足、攜帶彈藥有限上，佔領突破口打退反擊部隊卻無法衝破蘇軍迅速組成的輕重機槍爲主的新防線，被壓制在突破口附近無法繼續前進。
正在僵持時，第七師團攻擊到了側翼，與堅守在那邊的坦克第7旅、步兵152師發生激烈戰鬥，朱可夫暗自慶幸陳海松的提醒，他反覆強調日軍習慣於正面牽制側翼迂迴，往往側翼打擊兵團纔是其主力部隊，任何時候不能放鬆側翼的防守，所以即使正面很膠着他把直屬的高炮、反坦克、工兵部隊都派去封堵突破口，始終沒有動用側翼的坦克第6、第7旅、步兵57師、152師，正好堵住了第7師團的攻擊。