Мехлис после разговора Сталина с Блюхером по прямому проводу четко уловил дух отношения Хозяина с маршалом и тут же в нужном для Кремля русле стал разбираться в подлинных обстоятельствах неудачных действий ДК фронта на Хасане. Прежде всего, он «увидел» в позиции маршала двурушничество. «Порой трудно отличить, когда перед тобой выступает командующий или человек в маске», «Блюхер льет воду на мельницу японцев», — докладывал он в телеграммах Сталину и Ворошилову.
Бывший связист Заржецкий запомнил, как на завершающем этапе Хасанской операции Мехлис вел со Сталиным диалог. На вопрос Сталина: «Где товарищ Блюхер и что он говорит?» — Мехлис ответил: «Блюхер у себя в вагоне, никого не принимает. Морально больной и все время повторяет: «Мою армию ошельмовали» и «Не считайте меня больше командующим».
5 августа началось решительное наступление на японцев.
Под руководством Штерна 32-я и 40-я стрелковые дивизии совместно со 2-й механизированной бригадой нанесли с юга и с севера удары по всей группировке противника западнее озера Хасан. Нанесение ударов по противнику происходило в невыгодных для него погодных условиях: стоял сильный туман, который не позволил обороняющимся японцам эффективно использовать авиацию и артиллерию.
После полудня 6 августа погода улучшилась. Воспользовавшись этим, наши бомбардировщики совершили массированный налет на японские боевые позиции. На противника были сброшены 1592 бомбы. Но японцы не понесли большого урона, так как бомбометание производилось не прицельно — по площади.
40-я дивизия вела ожесточенный бой за сопку Пулеметную, которая находилась на пути к высоте Заозерной, однако овладеть ею не смогла. Не оказали пехотинцам нужной помощи наши танки. Их метко поражали противотанковые орудия японцев, они тонули в непроходимых болотах. К 7 августа части 40-й дивизии, несмотря на потери, все же овладели вражескими позициями у поселка Дигашели и высоты Пулеметная.
32-я стрелковая дивизия действовала более успешно. Ее части вышли к северным скатам высот Черная и Безымянная.
Несмотря на некоторые тактические успехи, в целом группа Штерна не добилась выполнения поставленной задачи. Причины?
— Плохая разведка.
— Слабое огневое подавление обороны противника.
— Неудовлетворительное взаимодействие пехоты, танков, артиллерии, авиации.
Еще четыре дня у озера Хасан шли кровопролитные сражения. И только к полудню 11 августа высоты Заозерная и Безымянная наконец были освобождены…
Посол Японии в Москве запросил прекращения огня и предложил начать переговоры по урегулированию конфликта.
По всей стране было оповещено, что масштабное вооруженное столкновение на Хасане закончилось полной победой Красной Армии над зарвавшимися самураями. Но ни в печати, ни по Всесоюзному радио не было сказано, какой ценой досталась эта победа. А цена была немалая. Наши войска потеряли (по уточненным ныне последним данным) убитыми 792 человека, ранеными 3279. Потери японцев составили — 500 человек убитыми, 900 ранеными. В приказе наркома обороны СССР № 0040 от 4 сентября 1938 года число потерь давалось значительно ниже: 408 человек убитыми и 2307 ранеными, потери японцев — втрое больше.
Блюхер вернулся в Хабаровск из района боевых действий к исходу дня 11 августа. Зоя Васильевна Блюхер рассказывала:
Победа была отмечена массовыми награждениями за мужество и отвагу соединений, частей, отдельных командиров и красноармейцев. Ордена Ленина была удостоена 40-я стрелковая дивизия. Ордена Красного Знамени — 32-я стрелковая дивизия и Посьетский погранотряд. 26 участников боев за Хасан стали Героями Советского Союза. Почти 6500 бойцов и командиров получили различные ордена и медали.