夜戰結果雖然不太理想，但是在機械化步兵第一軍的作戰地圖上。原本日軍佔據的海拉斯騰河上游陣地已經所剩無幾了，一切順利的話羅科索夫斯基將很快突破日軍的防線，穿過諾蒙坎布林敖包向烏珠兒湖方向發展。很快他就能同騎4師匯合，完成對地23師團的分割包圍。

羅科索夫斯基在第二天就下達了新一輪進攻的命令：1、坦1師和坦2師將與摩1師集中展開對敵23師團防線的最後突破。2、坦1師負責主攻，坦2師負責縱深突破，摩1師負責掃蕩日軍殘部。3、所有師的師屬炮兵部隊必須同時全力對諾蒙坎布林敖包展開密集的炮擊，4、攻擊將在5月12日3時開始。

12日凌晨，紅軍按照命令準時發動攻擊，不過日軍的抵抗還是超出了羅科索夫斯基的估計。在諾蒙坎布林敖包日軍將肉彈戰術發揮到了極致，彼得羅夫斯基的坦克團費了九牛二虎之力才衝入日軍防線。緊隨而來的步兵203團在突破口附近同日軍進行了反覆的拉鋸戰，以至於最後進行了殘酷的白刃戰。

殺紅了眼的日軍會抱著手榴彈和炸藥包同紅軍同歸於盡，而進攻者不得不不斷地要求坦克和炮火的支援。連番激戰之後，紅軍的步坦協同終於在血肉的刺激下開始成熟：

一旦遭到日軍的火力點。步兵立刻掩護坦克突前，讓坦克打掉敵人的火力點。當日軍舉著炸藥包試圖摧毀坦克師，步兵護衛在坦克周圍，將這些瘋子一個個擊斃。

經過十個小時的激戰，機械化步兵第一軍完全突破了諾蒙坎布林敖包的日軍陣地，日軍第64聯隊的殘部不得不夾起尾巴倉促後撤，而此時紅軍炮兵的火力也抵達了頂峰，甚至有不少炮彈落在了快速向縱深穿插的友軍頭上。

步兵203團1營的戰鬥英雄馬佐夫回憶道：“早上突然而至的大雨讓我們腳下的道路無比的泥濘，幾乎每一步都是高一腳低一腳還夾雜著泥水和爛泥。在漫長的戰線上各個連隊進入各自的預備位置，我們一邊詛咒著泥漿，一邊筋疲力盡地向前蹣跚前行。隊伍前面的人不時消失在黎明的晨霧當中。也不知道過了多久。前面終於傳來停止前進的命令。我立刻無力地坐倒在地上合上了眼皮小憩片刻。大約過了十幾分鍾，我被人搖醒了，睜眼一看，晨霧基本已經消失，太陽高高地掛在前方，四周的戰友正在無聲的咀嚼麵包。或是享受寧靜結束前的最後一根香菸……”

“很快命令就下來了，我們收整行裝之後快速前進。很快我們就聽到衝在最前面的坦克部隊的發動機聲和槍炮聲，當我們衝到戰場上時，整個戰場已經算是開鍋了，十幾挺機槍在噴射彈雨，迫擊炮彈時不時落下來將大塊的泥土或者石塊炸上天……迎著槍林彈雨，我們開始全速衝鋒，泥濘地土地讓我們不斷的被絆倒，從淤泥裡爬起來之後我們繼續向前衝，然後又是下一次摔倒……”

“我衝到第一個小土包前的時候就落在了隊伍最後面，原因是一枚迫擊炮彈爆炸的氣浪將我掀了個跟斗，帶著滿身的泥汙，我踉踉蹌蹌的繼續向前跑。爬上小土丘的時候，迎面就看到了一個日本小矮子，我正準備舉槍射擊的時候，我的戰友拉明斯基從我身邊一躍而過，刺刀狠狠地捅進了小鬼子的肚子，而這個頑強的魔鬼並沒有馬上死去，反而忍著劇痛準備拉響腰間的手榴彈，這時我反應了過來，毫不猶豫地連開三槍，將這個魔鬼的腦瓜都打爛了……”

“第一次殺人讓我有些不舒服，那些紅的白的腦漿讓我作嘔，就在我彎腰嘔吐的時候，迫擊炮彈又落下來了，這時我再也不顧的不嘔吐，抱起步槍和拉明斯基一起連滾帶爬的衝進了鬼子的戰壕……”

“幾分鐘之後，迫擊炮的轟擊暫停了，但是鬼子嘰裡呱啦的怪叫聲又湧進了我的耳朵，我小心翼翼地從戰壕裡探出頭，一眼就看到成群的鬼子挺著槍刺正在向我們衝過來，我和拉明斯基對視了一眼，然後毫不猶豫地開始舉槍射擊……噼噼啪啪，我一口氣將sks20槍膛裡的十發子彈全部打完了，然後又壓了一夾子子彈繼續射擊，如此往復了兩三次，擊斃了多少鬼子已經記不得了，因為這群瘋子根本不畏懼死亡，鮮血只會讓他們更加瘋狂……”

“當我又一次打空彈倉的時候，最近的鬼子已經在十米開外了，我再也沒有時間裝彈，就在我有些不知所措時，連長瓦連京舉起手槍開始向鬼子射擊，我頓時醒悟了過來，開啟皮套拔出手槍，學著連長的樣子開始朝鬼子猛射。而其他的同志也裝上了槍刺開始朝鬼子衝了過去！”

“慘烈，第一輪白刃戰結束之後，我腦子裡只剩這個詞兒了。連長在裝彈的時候被一個鬼子開膛破肚，腸