日军“国宝”坦克师团调上前线
1939年5月，占领我国东北的日本关东军在诺门坎地区与苏军发生军事冲突，随着冲突的不断升级，双方都开始向前线大量增兵。其中，日军为了确保战斗胜利，不但投入了大量精锐的步兵、骑兵，还将其“国宝”——第1坦克师团也派上了前线。
第1坦克师团是日本当时唯一一个坦克师团，下辖4个坦克联队，装备坦克182辆、装甲车51辆。为了保障这支部队的进攻不受干扰，关东军调动整个第2飞行集团的180架战机从伪满洲国首都新京（今吉林省长春市）进驻靠近前线的海拉尔，提供空中掩护。
苏军出动坦克战专家迎战
苏联高层在日军调兵遣将的过程中，意识到诺门坎前线的事态严峻，紧急派遣白俄罗斯特别军区副司令朱可夫接任驻蒙苏军第1集团军司令，全权负责前线指挥。当时的朱可夫已经是名副其实的坦克战专家，长期担任坦克部队指挥官，具有指挥和使用坦克的丰富经验。
1939年7月3日，日军第1坦克师团第4联队夜袭得手，数十辆坦克以密集队形冲破了由苏军第36摩步师把守的第一道防线，取得了日军坦克部队在诺门坎的第一次也是唯一一次胜利。很快，朱可夫调来苏军第11坦克旅和第7装甲车旅迎击日军坦克。
苏军坦克占据了绝对优势
7月4日中午，日、苏坦克部队在巴尔其嘎尔高地遭遇。苏军的80辆T-28型多炮塔坦克、12辆T-130火焰喷射坦克及300余辆包括T-26中型坦克、BT5、BT-7快速坦克和BA-3、BA-6装甲汽车在内的各式武装车辆一起上阵，将日军的87辆八九式、九四式坦克和37辆装甲车包围。
在7公里宽的战场上，500多辆铁甲战车展开了人类战争史上第一次大规模坦克战。除了数量上的绝对劣势外，日军坦克的吨位和性能也远远比不上苏军，其装备最多的八九式坦克全重仅13吨、装备57毫米口径火炮，而苏军的T-28中型坦克重达32吨，装备76.2毫米坦克炮和3挺7.62毫米口径机枪，占有压倒性优势。
日军坦克部队遭遇惨败
此外，苏军参战的坦克和装甲车多是近才生产定型的车辆，性能先进，装甲防护能力也很强。尝到厉害的日军坦克部队开始尽量避免与苏军坦克直接对战，企图先用火炮和步兵发动进攻，但苏军炮火更为猛烈，反过来朝着已经暴露位置的日军炮兵和步兵阵地倾泻了大量炮弹。
日军无奈之下，只好出动坦克部队，利用诺门坎地区的沙丘草原地形，时隐时现，与苏军坦克展开了游击战。但战斗开始不久，担任一线指挥的第3坦克联队长吉丸清武大佐就车毁人亡，日军坦克群龙无首，开始各自为战，很快又被击毁40余辆，所有的装甲车也全部被击中起火。
日军被苏军彻底打怕了
得胜的苏军并未就此罢手，其新装备的火焰喷射坦克开始大显神威，其喷射的火焰迅速笼罩已经失去活动能力的日军坦克、装甲车。一时间，车辆爆炸声四起，困在车内的日军驾驶员大多葬身火海，侥幸逃出的日军也迅速被苏军冲锋枪手解决。至此，日军第1坦克师团损失了超过一半坦克和所有的装甲车，基本丧失了战斗力，只能仓皇撤出战场。
第1坦克师团原本被寄予厚望，但首次出战苏军就遭遇惨败，极大震动了东京，此后日军高层下令坦克不宜再用于对苏作战，以免损耗造价昂贵的战车。
