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第19师团师团长尾高龟藏的报告很在理，但是现在大本营又有不诉诸武力的指示，为此朝鲜军研究了一个整夜，30日凌晨，朝鲜军司令官中村孝太郎终于同意尾高对沙草峰不同于张鼓峰处理的做法，不过要求尾高龟藏对此事不能扩大，并立刻派朝鲜军参谋长北野宪造少将到第19师团予以实地处理。朝鲜军将此情况及措施报告了陆军大臣、参谋总长，并通报给关东军。
很明显，第19师团师团长尾高龟藏的行动意图真的可谓是“有礼有节有力”，大本营研究半天也同意了朝鲜军的做法，于7月30日下午4时50分发出指示，“对张鼓峰地区的边境事件，坚持不扩大方针，具体由军根据现地情况处理。”
上级各部门正在研究，基层就开始动手了，第19师团师团长尾高龟藏决定当日晚部署部队，首先进攻张鼓峰，接着进攻沙草峰以打击苏军，但是这一决定遭到了师团参谋长中村美明大佐的抵制，中村及其它参谋都不同意尾高的方案，认为这是一个重大问题，必须慎重对待。
参谋长只不过是放屁带响，不理他！尾高龟藏于7月30日下午向第75联队长佐藤幸德大佐下达了明晨（31日）以前，进攻张鼓峰与沙草峰的命令，但不得追击至国境以外。
说实话，此时尾高龟藏所面对的情况很棘手，如果不管，那就是放任苏军侵占“领土”，如果要管，那打起来了你说不扩大就不扩大了？你怎么会知道对面苏军的企图和准备？很明显，一旦开打局面很可能失控，这完全不是能受到单方面意图所能控制的。源于此，尾高龟藏采取了异乎寻常的做法。第一，把序属第38旅团的第75联队、也就是现在准备进攻的部队交给第27旅团指挥，第27旅团旅团长森本伸树是自己步兵学校的同学，关系很好，将来大本营怪罪下来咱们弟兄有难同当吧；第二，自己跳过第27旅团向第75联队亲自下达进攻命令，这也是为了减轻第27旅团旅团长森本伸树的责任。第三，尾高龟藏在向第75联队下达进攻命令之后，立刻渡过图们江赶到将军峰第75联队指挥所，听取国境守备队与联队的敌情报告之后掏出一张自己的名片，在背后写了两行字交给第75联队联队长佐藤幸德，“一，依照千田中佐报告，沙草峰越境敌军阵地后方，有10至11台战车及步兵70至80名，今晨以来活动频繁；二，贵官如察知敌之进攻企图，应断然彻底的加以反击。7月30日午后5时。”在自己的名片上写下命令，这就是完全自己负全责的态度了。
尾高龟藏
其实情况已经不是尾高龟藏所掌握的“10至11台战车及步兵70至80名”了，7月30日晚苏军在张鼓峰地区的部队已经有7个营、36门火炮，11辆战车，从兵力、装备上都超过了日军，而自己的大本营还在坚持“不扩大”方针。
31日凌晨2时15分，第75联队第1大队大队长中野藤七少佐率领本部，沿着东面和北面缓坡向张古峰发动攻击。冲锋部队越过地雷区和鹿砦障碍之后，在东坡冲破苏军的一道铁丝网、在北坡冲破三道铁丝网，攻击苏军前沿阵地。苏军施放照明弹，动用全部轻重火器进行反击。日军不顾一切冲向山顶，经过几次反复争夺，甚至用刺刀进行肉搏战斗，日军第1大队不顾伤亡于拂晓到达了张鼓峰山顶，大队长中野藤七及两名中队长战死。
第1大队在进攻途中不断发射信号弹报告进攻进程，联队长佐藤幸德根据战情，于3时20分命令预备队的第6中队从张鼓峰的西坡向山顶发起进攻，以支援东坡的第1大队。第6中队沿着稍陡的西坡猛烈攻击，经几次反复、伤亡惨重，但也在拂晓与第1大队同时到达张鼓峰山顶。
与此同时，日军第10中队于凌晨2时向沙草峰与张鼓峰中间的苏军火力点攻击，急袭后占领了该地。一部对沙草峰西南高地警戒，大部则堵击从张鼓峰撤退经过此处的苏军坦克及步兵。
第76联队第1大队，在野战重炮兵15联队第2中队的火力支援下于31日拂晓占领了沙草峰。
苏军以战车及1个连的兵力向占居52高地的日军发动进攻，日军第2中队1个小队与速射炮、步兵炮、联队炮兵和重机枪部队联手击退苏军。
在此夜的战斗中，日军夺取了全面胜利。
不用说苏军会立刻发动反击的，31日上午8时30分尾高对部队进行了调整，第75联队第3大队换下伤亡已很大的第1大队，其实基本等于全灭，与配属的炮兵、重机枪分队扼守张鼓峰和52高地；仍以第76联队第1大队及附属炮兵扼守沙草峰；换下的第75联队第1大队为预备队。
很明显，仅仅以这几个大队及附属炮兵根本不能阻止苏军反击。尾高龟藏权衡再三于上午11时决定调动第73联队（第2、3大队）、第76联队（第2、3大队）、山炮兵部队第2大队、临时轻装甲车队至阿吾地一带集结。
朝鲜军司令官中村孝太郎死活不同意这个“增兵”计划，认为这是在扩大边境事件。而此刻在第19师团的朝鲜军参谋长北野宪造少将完全清楚现在前线的恶劣情况，给中村孝太郎一再发电报要求军部予以同意，以解决第19师团当前之困难。可是中村孝太郎的压力也是巨大，多田骏参谋次长及载仁参谋总长于8月1日零时10分、午后18时20分两次发报要求朝鲜军不再扩大事件。
前线异常困难，后方坚决不扩大，这种情况下只能得罪一方，8月1日20时，朝鲜军司令官中村孝太郎决定支持前方，同意第19师团的调动，而22时40分，载仁参谋总长第3次发报要求不扩大事件。这一切都给前线指挥官带来巨大压力，在使用兵力、使用战术上带来巨大限制。尾高龟藏计划将第76联队布署于张鼓峰以北约11公里的回忠院一带，企图从北面迂回进入张鼓峰地区的苏军后方，这一方案被大本营断然否决。
就在后方大本营还在为事件规模划定限制的时候，苏军已经开始反击。8月1日，苏军终日进行反击，战场兵力为步兵10个营，战车150辆，火炮60门，空军部队参战约30架次。当天苏军只是使用航空兵力和火炮轰炸日军阵地，步兵未出动。日军战场炮火为75mm山炮13门、150mm榴炮4门。
8月2日，苏军战场兵力为步兵10个营，战车约150辆，火炮60门，使用飞机约100架次，对张古峰、沙草峰进行全面进攻，被阻止。日军战场兵力为日军6个大队，75mm山炮23门，150mm榴炮4门。
8月4日，苏军战场兵力为步兵17个营，战车约200辆，火炮85门，飞机出现约100架次；日军战场兵力为8个大队，75mm山炮23门，150mm榴炮4门。
5日，苏军战场兵力为步兵22个营，战车约200辆，火炮85门，飞机出现仅数架；日军战场兵力为8个大队，75mm山炮23门，150mm榴炮4门。
这两天苏军的进攻全部被日军阻止。
8月6日天明，苏军全线攻击开始。当天共有约150架次飞机配合炮兵，对52高地、张鼓峰山顶，将军峰、沙草峰、松乙峰高地、图们江各渡口进行了轰炸与炮击，战车则掩护步兵对日军的阵地进行连续的进攻。
苏军猛烈的坦克炮火将日军各前沿阵地的胸墙打成象锯齿的形状。进攻52高地的苏军在坦克的掩护下，到上午11时占领了日军的大部阵地。
守备张鼓峰南坡及山顶的日军共2个中队，苏军的进攻兵力为坦克与步兵约3个营，很决即突至山顶的日军阵地，日军以各种手段进行反击，最后展开近战，苏军在日军手榴弹和石块的打击下未能占领张古峰。
苏军在坦克部队的掩护下，连续进攻至日军沙草峰阵地前200米，再无能力向前。
8月7日，苏军增大反击力度，在这块弹丸之地上投入了大量的炮兵、装甲部队和航空兵，在苏军遮天盖地的火力打击下，日军失守张古峰东坡阵地，苏军近迫山顶。日军急调第76联队第2大队进入山顶，很快恢复山顶阵地。下午，第75联队第2大队增援山顶。此时日军所谓“大队”的兵力，简直可以一眼就数得过来了。当夜苏军约1个营兵力在炮火支持下发动袭击被击退。
同时苏军出动约3个营步兵在坦克掩护下攻击52高地东侧；另一部约2个连在10余辆坦克掩护下，冲击日军第9中队阵地。日军以速射炮对坦克作近距离射击，以炸药包进行爆炸，同时以预备队对进攻的苏军进行逆袭。日军调动第73联队第1大队增援，当增援部队赶到山顶时苏军正在和残余守军搏斗，第3大队的干部全部伤亡，第1大队经过战斗重新掌握阵地。
7日苏军战场兵力为步兵约25个营，火炮100门，战车约200辆，飞机100架次；日军战场兵力为步兵8个大队，75mm山炮19门，150mm榴炮6门。
8月8日，苏军集中兵力进攻张鼓峰被据止；对沙草峰与52高地实行炮击和轰炸。日军增调“九O”式75mm野炮8门，150mm加农炮2门以及高炮部队，大野宣明的第38旅团司令部、第74联队都到达了战地。
当日上午，师团长尾高龟藏视察了第37旅团，研究战况后认为必须恢复第75联队第9中队在张鼓峰东南坡上失去的阵地，这样才能使52高地与张鼓峰山顶在防御上构成有机的联系。当夜日军以一个大队的兵力展开夜袭，苏军的抵抗异常强烈，一直战斗到第二天9日的天明，日军也未取得战果。
8日苏军战场兵力为步兵约27个营，火炮约100门，战车约200辆，飞机70架次；日军战场兵力为步兵11个大队，火炮33门，新到8门野炮。
这一阶段的战斗，日军的战术使用完全被捆住了手脚，彻底丧失了机动性，而且没有坦克、飞机的支援，只能在阵地上饱受苏军地空火力打击，损失异常惨重，在此情况下，朝鲜军司令官中村孝太郎中将决定将第19师团留在后方的最后1个大队、第73联队第3大队调至战场，第19师团全员参战。
8月9日，苏军飞机出动很少，地面上部队仍然以优势的炮火及战车群对张古峰进行连续攻击。日军在打退苏军进攻之后向张古峰南坡阵地展开多次逆袭，也被苏军击退。
9日苏军战场兵力为步兵约27个营，火炮约100门，战车约200辆，飞机70架次；日军战场兵力为步兵11个大队，火炮33门、新到8门野炮。
8月10日，苏军发动大规模进攻，重点是张鼓峰。苏军在炮火、坦克、飞机的支持下终日进行攻击，终于在夜间占领了张鼓峰山顶日军的阵地一部。
10日苏军战场兵力为步兵约27个营，火炮约100门，战车约200辆，飞机7架次；日军战场兵力为步兵12个大队，火炮46门。
开战10天了，日军大本营总算明白了，要不就干脆不打，这打起来谁他娘的知道能打到什么份儿上，看现在的情况苏军是毫无放手的意思，仅仅依靠第19师团是顶不住苏军如此进攻的，而且很有可能苏军在击破第19师团之后扩大战事，于是大本营作出了新的决定：
1、调关东军、驻蒙军务两个高炮队（每队4门），野战重炮兵第2联队、车载独立工兵1队，关东军第6列车医院归朝鲜军指挥；
2、调动第104师团到图们地区集中（而该师团已经领受了进攻广东的任务，在大连待命出海）；
3、调驻国内歧阜县各务原机场的战斗飞行第59战队进驻延吉，归驻朝鲜的第2飞行团指挥。但飞行部队仍不准使用于边境纠纷作战，此一增强是为了防备战事扩展至边境以外。
与大本营的消极态度不同，关东军积极支援了第19师团大量的物资和弹药，并开始预案准备，对8个师团进行了作战准备和调遣，驻东宁、绥芬河的第12、第8师团，作好战斗准备；驻牡丹江掖河第2师团东移200里至细鳞河；驻佳木斯第4师团主力南移300里至勃利；驻孙吴的第1师团一部派遣至黑龙江沿岸；驻齐齐哈尔的第7师团准备随时支援黑河及海拉尔边境地区作战；第104师团由大连调至张鼓峰对面的图们江边；驻海拉尔第23师团加强满洲里方向的警戒，关东军准备大打。
但是，日本政府最后还是决定向苏联妥协，集中精力办大事，先打下武汉、广州好了，在8月10日24点与苏联在莫斯科签订停火协议，苏军不动、占居已占据的位置，而日军由现占据线后退1000米——苏军在战场上没有得到的在谈判桌上得到了！中国从此丧失了图们江出海口！
纵观张古峰一战，日军大本营战和不定，极大损伤前线作战决心，再进一步对战事处处划定界限，完全捆住第19师团手脚，使第19师团完全处于前进不能，后退不准的挨打位置，最后对使用兵器加以限制，不许出动飞机参战，完全丧失制空权。即便如此，第19师团在10天的战斗中，在兵力弱势、火力完全劣势的情况下，打退苏军多次进攻，到最后仍然占居大部分阵地。第19师团自1915年成立后其训练素质一直较高，一直驻扎于朝鲜的咸镜北道担任对苏联的第一线防务，可是该师团根本没有作战经验，但在此次作战中，所表现出来的战斗力之强、战斗精神之顽强令人震撼。
