哈勒欣河战役结束的第二天，德军入侵波兰。由于苏军取得了胜利，希特勒没有在战前跟日本签订军事同盟。不仅如此，日本经此一战放弃了北进战略，使得苏联在整个卫国战争期间没有遭遇两线作战的困境。
返回莫斯科的朱可夫受到了斯大林的接见，苏共高层加里宁、莫洛托夫等人也一并出席。斯大林的情绪很激动，嘘寒问暖。不久之前，他在一次会议上分析了欧洲局势：“法国和英国不想真正投入对希特勒的战争。他们希望怂恿德国同苏联作战。1939年他们拒绝与我们结成反希特勒同盟，意图是不想捆住德国侵犯苏联的双手，但是这会有什么结果呢？他们必将受到惩罚。”很显然，斯大林在消除远东威胁后，显得底气十足。
斯大林问朱可夫：“你认为日军怎么样？”
朱可夫回答：“与我们在哈勒欣河作战的日军士兵训练不错，特别是近战。他们守纪律，执行命令坚决，作战顽强，特别是防御战。下级指挥员训练有素，作战异常顽强。但中高级军官训练差，缺乏主动性，习惯于墨守成规。至于日军的技术装备，我认为是落后的。”
斯大林又问：“我们的部队打得怎么样？”
进，歼灭了日军就近部署的预备队并占领日军若干炮兵阵地。战斗进行得很艰苦，日军每一处火力点都需要强攻夺取，有时还需要出动喷火坦克。空军在这一天出动飞机256架次，投弹90多吨。
北部集群的战斗依旧胶着。8月23日，朱可夫将第212空降旅加强给北部集群，终于粉碎了日军防御，夺取了斯帕茨高地。战斗中双方爆发激烈的肉搏战，600多名日军遗尸战场。至此，南、北集群完成对日军的合围。
8月26日，日军增援部队企图冲进合围圈，被苏军击退；8月27日，日军的突围行动被粉碎。在此期间，航空兵出动战机218架次，不仅为地面部队提供的空中支援，还在10次空战中，击毁日军飞机74架。
肃清合围圈内日军的战斗依旧十分激烈，期间双方争夺的要点是一处日军重兵防御的堡垒群。担任主攻的师发动了几次强攻，都被日军的火力压了下来。朱可夫给该师师长打电话，命令他再发起一次进攻，但迟迟不见该师采取行动。于是朱可夫第二次给该师长打电话，得知部队还没有准备好。
朱可夫直接质问对方：“你到底能不能进攻？”得到的答复是没有把握。朱可夫随即对那名师长说：“我现在解除你师长的职务，叫你的参谋长接电话。”
朱可夫对航空兵、炮兵和坦克兵给予很高的评价，但认为步兵存在的问题比较突出。同时他再次提出应该增加苏军坦克部队和机械化部队规模。
会谈临近结束时，斯大林对朱可夫说：“你现在已经有作战经验了。接管基辅军区吧。把经验用于部队训练中去。”
1940年6月，红军恢复将军军衔制，朱可夫晋升大将军衔。
朱可夫问了参谋长同样的问题，得到了肯定的答复，然后他说：“我现在任命你担任师长。”
进攻依旧没有如期发起，朱可夫第三次接通了该师指挥部的电话，然后告诉新任师长：“我解除你的师长职务，等待新师长的到达！”
放下电话后，朱可夫指派一个集团军司令部的参谋去指挥那个师，并给他调去了炮兵部队加强进攻。在付出巨大牺牲后，日军的堡垒阵地被攻克。
日军最后坚守的阵地位于海拉斯台音河（哈勒欣河支流）。这里虽然河水很浅，但到处是泥沼，日军则据守在河边的列米佐夫高地上。日军原指望泥地可以阻止苏军的坦克，但朱可夫命令部队在8月28日夜抢修了河床。第二天拂晓，苏军坦克冲过河去。日军凭据坚固的堡垒据守，苏军则出动喷火坦克，逐一把他们烧死在隐蔽部里。许多日军官兵在绝望中举枪自杀。
战至8月31日，哈勒欣河东岸的战斗全部结束。此役日军损失6.1万人，苏蒙联军伤亡1.9万人。战后包括朱可夫在内的70名苏军官兵获得“苏联英雄”称号。