让人纳闷的是，前线的战斗竟然是苏军首先停止的。就在各路日军溃不成军的时候，占尽优势的苏军并没有赶尽杀绝，反而戏剧性地停止了追击。1939年9月1日，苏军到达苏联和外蒙古所主张的边界线后便不再往前推进，其做法与“张鼓峰事件”如出一辙。表面上似乎很大度，我只得到自己想要的那一块就不超出范围，深层次却是另有原因。
苏联人的重点在西线，相对远东而言，他们更关注欧洲的局势，目前斯大林还不想在远东进行一场大规模的战争。这里远离他们的欧洲中心，给军队的补给带来诸多不便。如果战事进一步扩大，就意味着补给能力还要大大加强，这势必影响他们在西线的战力。斯大林只想把日本人彻底打疼，让他们今后不要再随便捣乱，他还没有精力，也没有能力一下子把他们打死。
眼前斯大林有更重要的事情去做，那就是和希特勒一起去瓜分波兰，这大概才是他们主动停战的根本原因。如果将北极熊换位当作“光头强”的话，相较于日本这个“熊二”，“熊大”德国的威胁更大。但现在“熊大”还不是敌人，双方还要合起来一起干坏事。
在战场上吃了大亏的日本人却不想就此停战。虽然日本的生产能力和运输能力都远远弱于苏联，但它的补给基地比苏联人近得多。更重要的是，从精神上来说，日本人根本无法接受失败的结果。从明治维新以来，日本的对外战争都是一路高歌猛进，几乎每战都以胜利告终。这次一下子栽了这么大一个跟头，想让日本人安安生生地吃下这个亏，恐怕是不太容易的。这口气要是不撒出来，没准自己能把自己给憋死。
东京的参谋本部在得知第六军惨败，特别得知是几个联队整建制被全歼的消息后恼羞成怒。大日本帝国皇军竟然败给原来的手下败将，是可忍孰不可忍！况且还有潜在盟友德国和意大利的观察团在那里看着，这老脸往哪里放？参谋本部立即决定从中国战场抽调驻青岛的第五师团，驻河南新乡和开封的第十四师团，野战重炮兵第九、第十联队等部队回援关外。同时在本土集结12个野战高射炮联队和22个汽车中队准备随时登船开赴中国满洲。为了加强前线的无线电通信联络，还额外调集了三个电信中队准备一同前往。参谋本部这次不是被动地接受关东军的“战果”，而是要主动地来收拾关东军剩下的烂摊子了。
东京准备大打出手的好消息传到满洲，关东军一片欢腾，上上下下摩拳擦掌，跃跃欲试。植田司令官立即下令驻牡丹江的第二师团、驻佳木斯的第四师团立即做好开赴诺门坎前线的准备。关东军参谋部紧急制定了一个以“夜间进攻，白天固守，步步为营”为准则的作战方案，意图依靠自己的优势步兵和高超的夜战能力消灭哈拉哈河两岸的苏联、外蒙古联军，重新划定“蒙满”边界，一雪前耻。
关东军指示各部队在执行进攻任务时，每次只推进500米便就地挖散兵坑固守。白天如果遇到苏军坦克和装甲部队的进攻，就采用肉弹战术击破之。要说这关东军也真是挨打不长记性，真忘了这种战术之前早已报废了吗？于是乎，在新的战斗开始之前，挖洞训练便成了日军前线参战官兵对苏军作战的主要准备工作。呼伦贝尔大草原被日本兵挖得到处都是洞坑，日本兵仿佛瞬间变成了一群老鼠。
苏军停下来，并没有说不打了。为了应对随时可能扩大的战事，苏军兵力也在不断增强。第五十七特别军升格为第一集团军后，苏联最高统帅部给朱可夫增派了两个摩托化步兵师、一个机枪旅和一个坦克旅，朱可夫手上的苏军兵力增加了一倍以上。朱可夫并没有把这些人都拉到一线，而是作为战略预备队放在后方。一方面因为都部署在一线势必加大补给的压力，另一方面现在一线的兵力对付日军已经绰绰有余。以苏军的机动能力，一旦前线需要的话，这些部队很快就能到达前线。
1939年9月3日，正当关东军为未来的战斗积极备战的时候，东京参谋本部忽然传来了一条惊天的坏消息，立即结束所有作战行动，从关内和本土出发的各部队立即停止向满洲进军。看到这样的电报，包括植田司令官在内的所有人都目瞪口呆。
原因很快就清楚了。就在朱可夫发动反攻，日军节节败退的8月23日，苏联外交人民委员莫洛托夫与德国外交部部长里宾特洛甫在莫斯科正式签订了被称为“史上最荒唐婚姻”的《苏德互不侵犯条约》，两个世界上最言而无信的国家心怀鬼胎地握了手。
这一条约的签订震惊世界，也让日本无比尴尬。因为《苏德互不侵犯条约》与先前德国与日本签订的《反共产国际协定》从根本上是矛盾的。自己的盟友突然与自己的敌人成了互不侵犯的“友好邻邦”，这不仅意味着日本原先为牵制苏联与德国缔结的协定已经完全失去了意义，还意味着日本被它一直信任的德国盟友出卖了。女朋友结婚了，新郎不是自己，反而是自己的仇敌。这一晴天霹雳让日本人一下子蒙了，也为之后的日德同盟罩上了一层难以消除的阴影。
如此重大的打击使得参谋本部内部的对苏强硬派全部闭上了嘴。无奈之下，一向不怎么管事的参谋总长闲宫院载仁亲王只好放下平时最喜欢玩的鸟笼子，亲自走上前台来收拾残局。载仁亲王找到了一个对苏联妥协的冠冕堂皇的理由：“在对华作战期间，我们必须维持北方边境的平静。”
前线的关东军还像煮熟的鸭子一样肉软嘴硬。1939年8月30日，参谋次长中岛铁藏中将亲赴长春对关东军首脑进行说服工作。植田还不服气，要求最后再来一次“更大规模、真正的作战”，可以保证作战过程中不渡河，战场只限定于河东地区。他把之前“夜间进攻，白天固守，步步为营”的思路向中岛次长做了汇报，不但拒绝执行国内的停战命令，还请求参谋本部派出更多的增援部队。
中岛次长本来就是一个“老好好”，听了植田的话也觉得很有道理，只好回去将植田等人“抗命不遵，拒不停战”的表现以及提出的建议给载仁亲王描述了一番。载仁听后大为震惊，要求中岛次长再次前往长春，严令关东军必须在9月4日之前停战。
植田司令官还是不同意，要求起码允许关东军再进行一次小规模战斗，最少也要把前线阵亡将士的尸体抢回来吧？植田还强调，如果连这一要求也得不到允许，他将递交辞呈。
这一举动彻底激怒了载仁亲王。给你脸不要脸，打了败仗你还有理了？9月3日，参谋本部向关东军司令部再次发出急电，内容一反往常的商量口气：“立即主动结束诺门坎战事，停止一切战斗行动。”
“诺门坎事件”移交外交谈判解决。
为了督促停战命令的执行，1939年9月6日至8日，日本参谋本部连下两道命令，关东军司令官植田谦吉大将、参谋长矶谷廉介中将被免职编入预备役。关东军的作战参谋也大部分撤换，副参谋长矢野音三郎少将、作战课长寺田雅雄大佐、作战主任服部卓四郎中佐、作战参谋辻政信少佐统统被免职。
植田大将的元帅梦彻底破灭了，只好回家去养老，为了帝国的事业，植田连婚都没结，家里连个老婆也没有。不过回家赋闲的植田还是顽强地活到了1962年，足足活了87岁。矶谷参谋长情况就好得多，他和东条英机是铁哥们儿。东条掌权之后，几年后矶谷又重出江湖，出任被占领后的香港的总督，极尽搜刮盘剥之能事，可谓劣迹斑斑，后文详叙。
一夜之间，关东军内的强硬派被一扫而光。这么大一支军事力量也不能没领导，新任掌门人很快就到位了，他就是后来赫赫有名的原第一军司令官、“陆大”第二十三期首席梅津美治郎中将。
陆军省承认，“诺门坎之战是日本陆军自成军以来的首次惨败”。后来有日本学者甚至称，“诺门坎战役是日本陆军史上最大的一次败仗”。此战对关东军士气的打击远远超过被消灭的人数。日后在苏军进军东北的战役中，关东军许多部队一触即溃，这次惨败给其官兵留下的心理“阴影”仍然清晰可见。
1939年9月15日，日本驻苏联大使东乡茂德与苏联外长莫洛托夫在莫斯科会晤，日本、苏联、外蒙古、伪满洲国四方代表在莫斯科签订了停战及交换俘虏的协定，这是日本继“张鼓峰事件”后签订的又一个边界协定，持续135天的诺门坎战役终于拉上了帷幕。
诺门坎战役虽然间接支援了中国的抗战，但苏军战胜日本之后完全控制了外蒙古，结果促使外蒙古从中国分离出去的可能性加大。战后，伪满洲国的土地重回中国怀抱，日苏协定使得外蒙古边界由哈拉哈河向黑龙江境内推进了约40公里，面积2000多平方公里，这部分国土也因该次战役而流失。
停战协定签订后的第三天，也就是1939年9月17日，苏联入侵波兰，从背后给了这个已经濒临灭亡的可怜国家狠狠的一刀，开始了与德国事先约定的分赃游戏。在诺门坎战役最后阶段，斯大林没有过于咄咄逼人赶尽杀绝，其原因也正在于此。
在苏军的严密监视下，关东军对阵亡日军将士的尸体进行了收容。9月24日，在收容过程中发现了山县和伊势的尸体以及尚未完全烧掉的联队军旗。一个星期共收尸4386具，加上苏军从哈拉哈河西岸收容的59具，合计共从战场收集到4555具尸体。临时火葬时，因为大火引爆了装在尸体口袋里的手雷，两名负责火葬的士兵还因此陪葬。这样又变成了4557具。从这次事故后，日军规定点火焚尸之后，人必须离开火堆10米开外。
战役中，日军战死官兵超过18000人。苏军阵亡7974人、受伤15251人。苏军无疑取得了战役的胜利，这才是最关键的。尽管之后日苏双方依然是虎视眈眈，但是仗一直没有打起来，这种状况一直持续到1945年8月8日。换句话说，诺门坎的一次胜利为苏联赢得了远东宝贵的6年和平。
在此期间，在中国腹地的两湖地带，围绕一座叫长沙的城市所展开的攻防战也在如火如荼地进行。在中国军队的严防死守和顽强反击之下，这次被称为“第一次长沙会战”的战役，日军同样是铩羽而归。
打了败仗，肯定要有人对此负责，首先遭殃的反而是日本内阁政府。1939年8月25日，首相平沼骐一郎召集了最后一次内阁会议，决定停止之前持续了很久的有关德、意、日三国同盟的交涉，随后在8月28日以“欧洲发生了复杂离奇的新形势”为借口全体辞职。
1939年8月30日，陆军大将阿部信行受命组阁。两天后的9月1日，德军悍然进攻波兰，第二次世界大战爆发。
也就在8月30日这一天，跟诺门坎战场完全不相干的地方也有一件小事发生。由于联合舰队司令长官吉田善吾受命出任阿部新内阁的海军大臣，空出来的位置被一个小个子的海军中将顶替，他就是大家熟悉的山本五十六。
政府还算有点冤枉，直接责任人陆军省和参谋本部也必须为失败埋单。除参谋总长闲院宫载仁亲王以皇亲国戚的特殊身份得以留任外，其余高官大多被免职。陆军大臣板垣征四郎被赶出最高决策层，屈就到中国派遣军当了参谋长。参谋次长中岛铁藏、作战部部长桥本群均在劫难逃，双双免职转入预备役。作战课长稻田正纯大佐被下放到志野军事学校做了个闲职的副校长。
最后轮到了荻洲立兵和小松原道太郎。1939年11月6日两人均被撤职，几个月后编入预备役。羞愧难当的小松原最后选择了在第二十三师团阵亡官兵的墓地前切腹自尽。还好小松原到阴间很快就可以重建他的第二十三师团，几乎所有军官和士兵都先他一步在那里候着呢。东八百藏中佐去得最早，应该能抢到一个前排位置。
在广田弘毅内阁确定的“北攻苏联，南下南洋”的总体方略之中，原本主要由陆军主张的“北攻苏联”是排在优先次序的。但是诺门坎战役彻底刺痛了日本，“北攻苏联”派至此开始势弱。
有人愁就有人欢乐。诺门坎战役对朱可夫来说可谓是“初出茅庐第一功”，他凭借出众的军事指挥能力获得了战役的胜利，也得到了斯大林的认可和信赖。回到莫斯科的朱可夫终于见到了斯大林同志。在斯大林的办公室，当被问及日本军队的战斗力到底如何时，朱可夫答道：“日军训练不错，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。下级作战人员受到过良好的训练，作战异常顽强，一般不会投降，剖腹自杀时毫不犹豫，是合格的军人。军官特别是中高级军官训练差，主动性差，墨守成规，非常自负，因此是不合格的。”
一战成名的朱可夫，自此前途是一片光明。他不但荣获“苏联英雄”的称号，还被任命为苏联最大的军区——基辅特别军区司令员。苏德战争爆发之后，朱可夫作为消防员东挡西杀，南征北战，开始了其辉煌的军事生涯，并凭借赫赫战功成为第二次世界大战最著名的军事将领之一。
在遥远的欧洲还有一个失意者。就在德国和苏联已经就条约达成一致意见的8月21日夜，犹豫再三的德国外交部部长里宾特洛甫在晚上23时拨通了一个日本好朋友的电话，告诉了他德苏即将签约的消息。气愤的日本人在电话里向里宾特洛甫提出了强烈抗议。抗议早在里宾特洛甫的预料之中，他很绅士地对日本朋友道了声“晚安”。
这位日本朋友并没有罢休，他起身出门，连夜叩响了德国副外长巴伊图泽卡的家门，要求副外长对苏德签约做出合理的解释。当天傍晚，这位日本人直奔柏林国际机场，拦住了正要起程去莫斯科签约的里宾特洛甫，怒不可遏的日本人再次提出强烈抗议。里宾特洛甫只好狡猾地告诉日本人：“实在抱歉。因为日本外务省常常走漏消息，考虑到你所持的立场，所以我才没有告诉你。”
这个被称为“公鸡中的战斗鸡”、比德国人还德国人的日本人，就是当时的日本驻德国大使大岛浩。
眼看着里宾特洛甫的专机腾空而起，消失在茫茫天际，一直为德、意、日三国结盟而殚精竭虑的日本大使，顿足捶胸，欲哭无泪！