機關一調查，蒙古騎兵的確再次過河，但並沒有所稱的700人，不過才60人左右。很明顯，這是偽軍在變著法請求“皇軍”上場助陣。

對諾門罕事件的處理，海拉爾特務機關內部也存在分歧。有人建議：“諾門罕這個地方一向平靜，又無任何軍事價值，沒有小題大做的必要……”

有沒有必要，也不是咱們說了算，海拉爾特務機關長未予理會，他將警備軍的報告整理後，直接送呈第23師團處理。

1939年5月13日，第23師團長小松原收到了報告，當時他正召集部下們開會，會議的主旨就是研究貫徹關東軍總部下發的“要綱”。列席會議的還有參謀本部的稻田正純等人，他們在海拉爾是為了蒐集對蘇作戰的情報，以便充實乙案內容。

看完報告，小松原等人皆喜出望外：說要落實上級精神，這不正用得上嗎？

“要綱”上說，師團長可以自行劃定國境線。小松原就把“滿洲國”與蒙古的疆界劃在了哈拉哈河中線，以此作為標準，蒙古軍毫無疑問屬於“侵入國境”，完全可以動用武力解決。

小松原即將派出的是搜尋隊。搜尋隊由騎兵和輕型坦克組成，相當於一個合成化的騎兵聯隊，此前搜尋隊曾在諾門罕進行過偵察，對地形比較熟悉。

小松原從搜尋隊撥出一部分騎兵，加上北警備軍的一個騎兵團，總共集合了700名騎兵，另外還配屬了半個大隊的日軍步兵，從而組成搜尋支隊。為了保密，搜尋支隊於13日晚坐上汽車，悄悄地向諾門罕進發。

儘管知道上級一定會同意，小松原在部署完後還是作了彙報。

按照辻政信後來的記述，當關東軍司令部接到小松原的緊急電報時，參謀們沒人知道諾門罕的地名，他們瞪大眼睛，用放大鏡才在邊境附近找到了諾門罕。

諾門罕在地圖上小到必須用放大鏡去查，這或許是真的，但要說辻政信、服部這些人事前都不知道諾門罕，那基本上就是在欺騙外行了。

且不說辻政信曾親自到諾門罕進行過詳細考察，就說公開的新聞報道，日本報紙從1939年1月開始，便曾不止一次地對西部“滿”蒙邊境的糾紛進行過報道。關東軍的幕僚，以辻政信為最，全跟工蟻似的勤勞，他們怎麼可能一次都沒檢視過諾門罕在地圖上的位置呢？

說不知道諾門罕，不過是欲蓋彌彰，以便在事後做出一副比竇娥還冤的表情。

對小松原的出兵方案，關東軍總部予以爽快批准，並立即決定調兩個飛行戰隊、100輛運輸汽車歸第23師團指揮和使用。那種慷慨和大氣，直令小松原有熱血沸騰之感，想到自己身在關東軍，而不是那個窩囊到死的“朝鮮軍”，真是太幸福了。

1939年5月15日，在經過一番準備之後，由隊長東八百藏中佐指揮，搜尋支隊向蒙古軍發起了進攻。

蒙古軍確實有700人的規模。海拉爾特務機關“60人”的調查結果，來自飛行偵察。在關東軍航空兵中，有一個水平排序，戰鬥機和轟炸機飛行員的素質最高，裡面藏龍臥虎，包括許多王牌級別的飛行員。偵察機飛行員的素質則被認為最差，很多偵察情報都得大打折扣。

情報不準的另外一個原因，是蒙古軍在河東的駐軍並不固定，時常會返回河西后方。日軍偵察機飛行員沒有經過反覆核實，偶然兩次看到一群只有60人的蘇蒙軍，便以偏賅全，匆匆忙忙地拿去交了差。

不過究竟是60人，還是700人，對東八百藏來說問題都不大。蒙古軍被搜尋支隊衝得陣腳大亂，讓他們亂成一團的，除了人數仍然佔有優勢的日偽騎兵外，還有坦克和轟炸機。

坦克是搜尋隊的，不多，只有幾輛，但足以把蒙古軍的騎兵攆得到處跑。轟炸機隸屬關東軍總部，它們呼嘯而來，一口氣甩下60枚炸彈，把缺少防空武器的蒙古軍炸得連頭都抬不起來，馬匹受驚後狂嘶亂叫，已完全沒了陣形。

蒙古軍毫無意外地向河西潰逃，東八百藏把失而復得的哨所交到北警備軍手上，便率領搜尋支隊撤回了海拉爾。

初戰告捷，把個小松原爽到要死。他認為外蒙軍已經被嚇破了膽，事情可以告一段落，倒是關東軍總部的興奮點比較持久，仍然堅持把兩個飛行戰隊交給小松原指揮，並要求加強對諾門罕的空中偵察和警戒。

果然，蒙古軍並沒有就此收手的意思，搜尋支隊一走，他們再次進駐東岸。小松原覺得頗為疑惑：難道這幫蒙古人不怕坦克和飛機了？

偵察機率先揭曉了答案。透過空