Двадцать третьего августа 1939 года в Москве произошло событие, казалось, никак не связанное с боями на берегах далекой монгольской реки. Был подписан договор о ненападении между СССР и Германией, означавший, что Советский Союз, по крайней мере, в ближайшее время не будет втянут в надвигавшуюся европейскую войну. А также это означало поражение «партии войны с Россией» в высшем японском руководстве. Драться один на один с русским медведем, оставив за спиною непокоренный Китай, в Токио посчитали безумием. Тем более, что обстановка на номонханском фронте отнюдь не внушала оптимизма.
Осознавая свою ответственность за провал военной авантюры в Монголии, японский кабинет министров во главе с Харанумо Кутаро 28 августа подал в отставку. Новое правительство Сигэнори Того в начале сентября обратилось к СССР с предложением о перемирии.
К тому времени наземные сражения утихли. Советские войска, взяв под контроль монголо-манчжурскую границу, закрепились на ней и не стали продолжать наступление. Но схватки в воздухе все еще продолжались. Императорские ВВС никак не хотели признавать свое поражение и с бессмысленным упорством продолжали ввязываться в бои с советскими истребителями.
В 14.20 первого дня осени состоялась двадцатиминутная битва между 145 И-16, 43 И-153 из всех трех советских истребительных полков и приблизительно 120 Ки-27 (количество японцев приведено по докладам советских пилотов и, вероятно, – завышено). Наши заявили 20 побед, японцы – 33. На самом деле были сбиты пять Ки-27 и три И-16. Еще один И-16 летчика Федора Черемухина получил пробоину в бензобаке. Из-за утечки бензина он не смог дотянуть до аэродрома и совершил вынужденную посадку в степи неподалеку от Тамцаг-Булака. Двое советских пилотов со сбитых машин погибли, а один – Максим Кулак выпрыгнул с парашютом над вражеской территорией и попал в плен. По окончании военных действий его обменяли на японских военнопленных. У японцев погибли двое асов – Такаёри Кодама (11 побед) и Токуя Судо ‹10›.
На следующий день над линией фронта впервые появились бипланы Ки-10. Дебют оказался неудачным. В завязавшемся воздушном бою были сбиты четыре японских истребителя (три Ки-27 и один Ки-10), а с советской стороны – один И-16 (летчик спасся на парашюте).
