于木一郎这几天没有收听到苏联电台的广播，同时他对苏联电台的密码也破译不了，他明显感觉到苏军方面的电台联系比平时频繁，他掌握不了苏军电台的密码，这些“滴嗒”声也只能写成数字，而这些枯燥的数字，没有密码是不可能破译出来，而且战争时的密码更换速度是非常快，就是掌握了一些密码过一天苏军便更换密码，这样老密码就不好使，于木一郎每天只能按照上面的指示把收听到的电台呼叫数字全部录音或者记录了下来。
苏军的保密工作做得非常到位，使日方的谍报系统根本没法破译苏军的电文，这就保证了苏军大反攻的保密性。
诺门坎的战事持续了3个多月，日军虽一再受挫，却丝毫没有退意，一切迹象表明，继续防御无法遏止日军的疯狂意图，连续的胜利使苏军士气高涨，该大反攻了。苏军总参谋部决定总攻时间为8月20日（星期天），因为按照惯例，日军前沿部队的军官有半数要轮流到海拉尔去休假。进攻的命令20日凌晨2点45分传达到一线连队，对面日军阵地一片沉寂，苏军反攻做到了最大的突然性。
日军在多次进攻中，虽然都以失败告终而且损失惨重，但还是没有退意，而且有增兵打下去的可能，这样闪电战就会演变为持久战，苏军高层认为这样拖下去可不妥，一定要来个速战速决，拖下去只能是越来越不利，苏军总参谋部立即决定来个速战速决，战事决不能拖延，总攻的时间定在8月20日星期天，而那一天于木一郎却在广播中收听到了这个消息，不过已经晚了，进攻已经开始了。
总攻第二天，苏军两翼包抄的装甲部队顺利会师，完成了对日军的分割包围。同时，强大的炮火和密集的轰炸将日军所有前沿炮兵阵地、观测所、通讯站完全摧毁。第203伞兵旅突袭敌后，成功地切断了日军的补给线，日军已成瓮中之鳖。东京不肯认输，怎么也不愿相信堂堂的“大日本皇军”会失败，命令部队立刻反击，不能坐以待毙。
在这次战役上，苏联间谍组织拉扎姆谍报网无疑起到了巨大的作用，因为他们非常了解日军，更了解日军的性格，因为拉扎姆小组中就有日本人，他们已经打入日本高层，日军的作战命令斯大林都能看到，拉扎姆小组侦察到这场战事是试探性的进攻，日本武士有服从强者，欺负弱者的本性，所以在报告中告诫苏军统帅，在这场试探性的进攻中，一定要稳、准、狠的消灭敌人，如果让日军看出苏军的软弱来，那么东方就会不太平了。
有了这些明确情报斯大林才下决心打一场歼灭战，并且派出了朱可夫将军，朱可夫将军要什么给什么，要求他务必干净、彻底的消灭日军，特别是在精神上给予他们毁灭性的打击。朱可夫将军完全实现了斯大林的作战思想，干净、彻底的消灭日军。许多新战术就是在这次战役中使用的。
8月24日凌晨，日军反攻部队纷纷从坍塌的工事中爬了出来，等日军完全脱离了阵地之后，苏军的炮火铺天盖地般打了过去，无处躲藏的日军伤亡惨重。一天的反击中，日军仅仅前进了不足两公里，但伤亡却是可怕的。有些地方尸体多得摞在了一起，让人无处下脚。日本战史记载：左翼进攻部队只剩下7名军官和87名士兵，旅团长小林少将右腿被打断，险些让人踩死；右翼进攻部队中了苏军埋伏，森田彻大佐率队冲锋被打成了“筛子”。关东军的疯狂反击失败后，防线全线崩溃，苏军追击到将军庙一线停了下来，歼灭关东军主力目的已基本达到，斯大林不想在远东引发苏日大战。
于木一郎这时得到的情报都是日军战败的消息，虽然日军英勇如旧，但也没挽回败局，于木一郎把消息发送给了重庆方面。接到情报的洪局长立刻高兴的把情报送给了蒋总司令，蒋总司令接到报告后，得知苏军在诺门坎大败日军，他并没有高兴，反而很不满意，他对洪局长说：“这个消息是中性的，如果是我们**取得的胜利，那另当别论，可这是苏联军队取得的胜利，跟我们关系不大，我们只能是自叹不如，如果当初我们能守住上海，守住山西，守住山东，守住南京的话，我们的**那才是扬眉吐气的时候，可是事实上这些地方全丢了，特别是那个山东军阀韩复矩更是可恨，居然一枪不放的放弃了山东防线，这种人早该枪毙，我这儿不容，斯大林更不容了，斯大林最恨的就是逃跑将军啦。”说到这儿蒋总司令不说话了，因为这里面也有他的责任。如果不是他下令不抵抗，日军就不会这么容易的占领东北，他对东北丢失付有责任。他现在是即羡慕又嫉妒苏军，谁让苏军打得这么好了。
诺门诺前线的日军最后仅剩下400余人，整建制跑出来的只有骑兵联队百十人。关东军司令官植田谦吉辞职，前线总指挥小松原切腹自杀，参谋长冈本双腿被打断，后来这位大佐在海拉尔医院治疗时，不知怎么惹恼了伤兵，被人用刀活活地砍死在病床上。整个诺门坎战争期间日军损失了近50000人，步兵第23师团、第7师团、第8国境守备队（旅团）、第1独立守备队（旅团）和第1坦克师团几乎损失殆尽，11个特种兵联队彻底丧失了战斗力。高级军官的伤亡也是空前的，日本报纸哀叹：“大量高级军官如此集中的伤亡是日俄战争后从未有过的”。
得知小原自杀的消息，于木一郎心里很痛快，这个狂妄的家伙终于被自己的狂妄葬送了，他是日本武士，按照日本武士道的规矩，战败要以切腹自杀交待，这是日本武士的老传统了，小原遵守了这个老传统。于木一郎想，按照日本武士道的规矩，服从强者的原则，他们这些狂妄的日本武士可能是不敢同苏联动武了，这才是这次战役的真正目的，斯大林实现了。于木一郎佩服得五体投地，真是太妙了，这场战役的妙处还远不只这些，更深远的意义还在后头，这是当时的人们想像不到的。
苏蒙军仅伤亡6000余人，损失飞机七十八架、坦克一百一十三辆。
9月3日，关东军停止了一切战斗行动。东京肯罢战的原因一方面是前线已无可用之兵，一方面缘自《苏德互不侵犯条约》的签订。消息传来，无疑给日军当头一棒。签约前德国根本没打算跟日本通气，希特勒从心里瞧不起这个弹丸小国。当初《**产国际协定》签订后，日本一直追在德国**后面要求再搞个军事同盟，而希特勒则哼哼唧唧，始终不予明确答复，日本首相为此曾先后与德国进行了70多次磋商而未果，没想到德国却悄悄地先与他们共同的敌人苏联签订了和平条约，弄得日本狼狈不堪。日本政府颜面尽失，内阁只好宣布总辞职。在这次战争中，日本不仅军事上一败涂地，政治上也输得精光，成了国际舞台上一个令人耻笑的跳梁小丑。不久，“南进”派渐占上风，东京重新调整国策。日本从此将目光移向了太平洋和东南亚，准备与美、英分羹。
特别是当天皇得知诺门坎惨败的消息后，他这才感到后怕，他不怕**，他怕得是苏军，他甚至想取消侵略计划，把军队全部撤回国，但当箭已经射出去后，想收回来是不可能的，这仗只好硬着头皮打下去了，可他所信赖的大日本皇军百战百胜的神话被苏军彻底打破了，天皇这才感到后悔，认为不该打这场战争。
没想到这场战争的意义是如此之大，甚至改变了战争进程。如果没有这场胜仗，日军有可能北上进攻苏联，可至从日军失败后，他们只得南下了。
于木一郎也得到了这方面的情报，他立刻给重庆发了密电，密电中称，日军已无意北上，马上调整了进攻的方向，南下是他们下一步的行动，望做好准备。
洪局长把此事告诉给蒋总司令后，蒋介石非常的生气他说：“娘西屁，小日本鬼子吃软怕硬，他们打不过苏联人，就要拿我们开刀，我们也不是吃素的，命令**准备战斗，我们也要打一个苏联红军一样的歼灭战，看他小日本鬼子还敢来不敢来。”
洪局长只得在旁边说：“是，是，我们一定能打一个跟苏联红军一样漂亮的歼灭战。”
可他心里却说，我们的**，根本不是人家日军的对手，让日军打得丢盔卸甲的是我们**，不是日军，想取得像苏联红军一样的胜利，他们没有这个实力。他们也只能打持久战了。想取得像苏联红军一样的胜利，谈何容易？
这是洪局长的心里话，他不敢说，他说：“总司令，我已经把防空洞挖好了，请你检查，可以抵抗住重磅炸弹的空袭。”
“好，我马上去检查一下，如果不坚固我是要批评你的。”
“是，非常坚固，我们采用的是钢筋混凝土浇筑的，结实得很。”
“好，你带我去检查检查，我们走。”
蒋总司令在洪局长的陪同下，去防空洞检查去了。
此时的于木一郎收到军部的任务，让他务必找到森田彻大佐的尸体，把骨灰带回国内，可据日军士兵介绍，森田彻大佐的尸体被苏军的坦克压成了“肉饼”，他只得在战场上找到了一个“肉饼”，将“肉饼”烧成灰后，装在一个木盒子里带回国交差，否则他不好交差，至于这具“肉饼”是不是森田彻大佐的，他就管不了这么许多了，因为战场上太乱了，虽然是停战后他去的，但找到真正的森田彻大佐的尸体也是大海捞针，实在没办法于木一郎只能找个非常像的“肉饼”烧成灰后，把骨灰装进木盒子里应付差事。
他从士兵的口里知道了森田彻大佐的一些事情，他是1890年生，日本法西斯军人。1936年调任中国驻屯军步兵旅团第一联队副联队长。“七•七”事变时，森田彻在现场指挥日军“演习”，是日方战地谈判代表。由于积极参加“七•七”事变和进攻宛平作战有功，获金鹰三级勋章。1938年3月1日晋升大佐，调任关东军第七国境守备队队长，驻屯在中国东北北部边境地区。1939年5月11日，关东军挑起诺门坎战役，与苏蒙军激战，关东军损失惨重。8月2日，森田彻大佐调任23师团步兵71联队任联队长，接替战死的代联队长东京治中佐。由于朱可夫率领的苏蒙军是由飞机、大炮、坦克和骑兵组成的立体作战，日军联队长以下官佐大部分战死。森田彻上任就面临苏军坦克群，阵地接连丢失，他驱使部下靠近坦克投掷燃烧瓶、手榴弹，但苏制坦克使用柴油机，又高又大且装甲厚，日军对它奈何不得。战到22日，大队长以下军官全部战死。到26日上午，森田彻大佐下令烧毁联队军旗和密电码本，头缠白布条，率残部跳出战壕，挥舞战刀冲向苏军坦克群，集体“玉碎”，森田彻刚冲出几步，即被坦克重机枪射倒，被苏军坦克碾为肉饼。
他这才知道了为什么军部点名要他的骨灰，原来回去要宣传他，于木一郎认为这个法西斯军人死有余辜，可到了军部手里，他则会被吹捧为军国主义“英雄”。
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