Чтобы разорвать кольцо окружения и оказать помощь своим частям, японское командование 24 августа предприняло наступление юго-восточнее Номон-Хан-Бурд-Обо двумя полками 14-й пехотной бригады, подошедшей с востока. Удар противника извне оказался направленным на 80-й стрелковый полк, который занимал оборону по северо-восточной кромке «Больших Песков». Полк стойко выдержал все атаки врага и нанес ему своим огнем значительные потери.
25 августа противник вновь перешел в наступление, нанося удар в стык между внутренними флангами батальонов 80-го полка. Атака японцев сопровождалась массированным налетом авиации. Враг напрягал все усилия, чтобы деблокировать окруженную группировку.
Но и на этот раз он не имел успеха. В помощь 80-му стрелковому полку из резерва были выдвинуты 6-я танковая бригада и 1-й полк 82-й стрелковой дивизии.
В период с 24 по 27 августа 6-я танковая бригада участвовала в боях совместно с 80-м стрелковым полком, прикрывая Южную группу наших войск с востока. В ходе проведения контратаки противник допустил ряд тактических просчетов, оставив свои фланги открытыми. Это обстоятельство дало возможность широкого маневра для наших танков, которые с флангов расстреливали наступающих, не переходя в атаку. За двое суток боев противник понес большие потери и вынужден был перейти к обороне.
26 августа командующий Южной группой решил контратаковать наступавшего противника, чтобы окончательно ликвидировать его попытки деблокировать окруженную группировку. Эта задача была возложена на 6-ю танковую бригаду. Свой удар танки должны были нанести двумя группами из-за флангов 80-го полка и в такое время, когда японцы, начав атаку, приблизятся к его расположению.
26 августа наши войска атаковали японцев с флангов силами одного стрелкового батальона, трех танковых и двух стрелковых рот. Противнику был нанесен большой урон, но он упорно сопротивлялся. Потеряв 2 танка сгоревшими и 6 подбитыми, наши части отошли на исходные позиции.
Сильным артиллерийским огнем противнику удалось остановить наступление левой группы наших танков, но правая группа, перейдя в атаку неожиданно для врага несколько позднее, подавила противотанковую артиллерию японцев, а огнем и гусеницами уничтожила свыше двух вражеских рот.
Понеся большие потери в трехдневных боях, противник был окончательно деморализован ударами наших танков и после 26 августа прекратил атаки.
К исходу 26 августа стрелковые части Южной и Северной групп еще более прочно сомкнули кольцо окружения японских войск, окончательно отрезав им все пути отхода на восток.
В то же время наша авиация сильными ударами с воздуха эффективно преграждала подход к району боевых действий новых резервов врага. Только за два дня (24 и 25 августа) наши бомбардировщики произвели 218 самолето-вылетов, подвергнув сильной бомбардировке районы Номон-Хан-Бурд-Обо, озера Узур-Нур, Халун-Аршана, Джин-Джин-Суме и станции Нуфынтай, сбросив 96 000 кг авиабомб; истребители провели 10 воздушных боев, сбив с 24 по 27 августа 74 самолета противника.
Между тем внутри кольца шла ожесточенная борьба. Противник, надеясь получить обещанную помощь, продолжал оказывать яростное сопротивление.
К 27 августа части 57-й и 82-й стрелковых дивизий, сжимая кольцо окружения, полностью блокировали японцев, оборонявшихся в районе сопки «Песчаная» и высоты «Зеленая».
В то же время на северном берегу Хайластын-Гола наши части с трех сторон вели концентрическое наступление на высоту Ремизова.
С запада и юго-запада наступали 24, 149-й стрелковые полки 36-й мотострелковой дивизии и 5-я стрелково-пулеметная бригада, с севера — 601-й стрелковый полк 82-й стрелковой дивизии; с востока наступала 9-я мотоброневая бригада, прикрывшись со стороны границы стрелково-пулеметным батальоном 11-й танковой бригады, двумя ротами пограничников и 212-й авиадесантной бригадой.
Приказом командующего 1-й армейской группой 27 августа войскам была поставлена задача окончательно уничтожить окруженного противника. Для выполнения этой задачи частям Северной группы приказывалось совместно с 36-й мотострелковой дивизией занять исходное положение не дальше 700–1000 м от подножия высоты Ремизова и после мощной трехчасовой артиллерийской подготовки одновременно атаковать укрепившихся на высоте японцев. Южная группа, начав атаку в 10 часов, должна была совместно с двумя полками (602-м и 603-м) 82-й стрелковой дивизии уничтожить японскую группировку в районе сопки «Песчаная» и высоты «Зеленая».
Не выдержав блокады и потеряв надежду на помощь извне, противник 27 августа еще до начала общей атаки наших войск сделал попытку выйти из окружения.
На рассвете группа японцев силой до батальона беспорядочной толпой начала отходить на восток по долине южного берега Хайластын-Гола. Ее накрыли сильным артиллерийским огнем, а затем атаковали; в атаке принимали участие разведывательная рота и одна из стрелковых рот 127-го стрелкового полка, занимавшего позиции непосредственно на южном берегу реки. В результате часть группы противника была уничтожена, а остальные, бросившись на северный берег, попали под огонь 9-й мотоброневой бригады и были полностью истреблены.
Около 11 часов еще одна группа японцев численностью до батальона с 75-мм батареей и несколькими станковыми пулеметами пыталась выйти на восток по южному берегу Хайластын-Гола, но была также встречена и атакована частями 57-й стрелковой дивизии и тоже полностью уничтожена.
В тот же день, в 17 часов, большая группа японских офицеров и унтер-офицеров пыталась выскочить из кольца, которое все больше и больше сжималось. Однако и она была уничтожена решительной атакой наших подразделений в районе переправы через Хайластын-Гол.
Истребив почти весь японский гарнизон, оборонявшийся в районе сопки «Песчаная» и высоты «Зеленая», при его попытках вырваться из окружения, части 57-й и 82-й стрелковых дивизий к исходу 27 августа полностью овладели всеми укреплениями на южном берегу Хайластын-Гола, а 127-й стрелковый полк переправился на северный берег реки.
К утру 28 августа противник оставался только на северном участке, в районе высоты Ремизова. Здесь японцы имели наиболее сильные укрепления, которые дали им возможность в течение 27 августа удержать эту высоту за собой.
Таким образом, с 24 по 27 августа войска 1-й армейской группы не только отразили все атаки противника, стремившегося деблокировать окруженную группировку, но и предприняли сильную контратаку. Этим было прочно обеспечено успешное завершение операции по уничтожению окруженного врага. Части Южной группы совместно с полками 82-й стрелковой дивизии успешно выполнили задачу разгрома очагов сопротивления японцев на южном берегу Хайластын-Гола и теперь могли быть использованы для удара с юга по узлу сопротивления в районе высоты Ремизова.
28 августа развернулась борьба за последний узел сопротивления в районе высоты Ремизова.
С переправой 127-го, а за ним и 293-го стрелковых полков 57-й стрелковой дивизии на северный берег Хайластын-Гола японский гарнизон, продолжавший сопротивление на этой высоте, был полностью блокирован со всех сторон. Кольцо наших войск продолжало неудержимо сжиматься. Почти вся японская артиллерия к этому времени была выведена из строя нашими артиллеристами и танкистами. Противник мог пользоваться главным образом оставшимися у него минометами и пулеметами.
