德军和日军同时在东西两线，向苏军发起了联合攻击，一时间天空战机如云，地面到处是火海，天上和地下同时在进行着血腥地撕杀。
先来看一看日军的远东方面。日军占领苏联的远东地区，经过第一次贝加尔战役，已经在赤塔州一带站稳了脚跟。为了适应对苏作战，山本五十六上台后，撤销了原倭国关东军司令部，成立了倭国远东方面军，司令部设在伯力（哈巴罗夫斯克）。任命山田乙三大将为司令官，笠原幸雄中将为参谋长，总兵力为13个师团约50余万人，如果把伪满洲国的6个师团和守备队算上，总兵力已经超过60万人。步兵全部是中国造的抗日-1型系列武器，日军很喜欢这种常规步兵武器，不仅在弹药方面同日军兼容，在提高火力的同时还保留了日军传统的刺刀。射击精度也没有因为火力的提高有大幅度地下降，毕竟倭国是个资源贫乏工业还不算发达的岛国，由三八大盖改良的半自动步枪再合适不过了。
除了常规步兵，还配属了第2、3、8、9共四个飞行团，拥有97式轰炸机二百余架，”鸡”式战斗机一百余架，以及其他各类的辅助机型。倭国军方曾经欲向中国购买先进的歼-5、强-5、轰-5，遭到中国军方的拒绝；第1、2、7三个战车团，有半数的坦克是中国造的仿59式坦克，其它坦克都是曾经被中国缴获以后，经过一系列的技术改造，各方面性能都得到提高的日制97式坦克，中国装甲部队换装淘汰后又返销给日军，综合性能略逊苏制的t-34型坦克；17个野战重炮联队，拥有重炮3000千余门；以及100余架配属给战车团的，从中国进口的直-5型武装直升机，完全效仿中国装甲部队同武装直升机的协同模式。在第一次贝加尔战役中，日军尝到了武装直升机的甜头，尽管武装直升机的损失也不小，但是在取得整个战役胜利的因素中，扮演了十分重要的角色。
倭国海军的”苍龙”号和”翔鹤”号两艘航空母舰，同两艘战列舰和十几艘驱逐舰组成的战斗群，也由千岛群岛驶入鄂霍次克海，在尼古拉耶夫次克（庙街）附近的海域游弋，准备支援第二次贝加尔战役中的倭国陆军。
在这次战役中，一线进攻的部队全部为日军。本来鉴于伪满洲国军在第一次贝加尔战役中的出色表现，司令官山田乙三大将对满洲国军十分欣赏，因此倭国远东方面军司令部，决定投入四个师团的满洲国军，并且作为精锐的一线主力和主攻部队。另外两个师团的满洲国军，一个负责伪满皇帝所在地库页岛的防卫，另一个师团部署在中国边界上监视我东北边防军。
伪满洲国治安大臣于芷山，已经暗中归顺了新政府，听到这个消息后十分着急，立即派出心腹将情况汇报给我军情报部远东站，随后立即转给了东北军区司令员周远。周远司令员分析了目前远东的局势，决定同伪满洲国军联手上演一出苦肉计，迫使倭国人改变主意。中国东北军区边防军，主动挑起边界争端，多次同驻守远东边境的伪满洲国军交火，多次炮击苏联远东境内的日军。还在黑龙江上击沉两艘满洲国水警巡逻炮艇，造成了一定的人员伤亡。
中国境内的各种媒体也推波助澜，竞相报道东北远东地区的冲突，谴责倭国和伪满洲国军向中国军队挑衅。并且煽动民族情绪，在哈尔滨、沈阳、长春、北京等城市，还爆发了市民和学生的示威游行，敦促中国军方采取必要的行动，收复曾是属于中国的领土。
一时间谣言四起，苏联塔斯社也跟着浑水摸鱼，暗示中苏之间似乎存在着秘密联盟，中苏要给日军两面夹击等等。满洲边境局势剑拔弩张，东北军区煞有介事地炫耀武力，每日强-5型强击机群，沿着边境低空飞行，强烈的爆破音吓得对面日伪军屁滚尿流。成群的武装直升机也频繁起落，地面坦克部队也频繁调动，搞得满洲边境乌烟瘴气，一派要开仗火的紧张景象。
本来东北军区将几十万精锐部队，以及大量的装甲部队、炮兵部队布置吉黑两省境内。东北各个机场也云集了大批的先进战机，倭国军方就已经心惊肉跳了。我军在满洲边境一闹腾，日军真的怀疑我军要趁火打劫，一时难以确定我军的意图，所以倭国远东方面军司令部，派出特使到沈阳同我军接洽，探听我军的真实意图。通过谈判沟通我军表示，只要日方停止危害边境和平的行动，我军将停止一切敌对行动，保证不向苏联远东境内采取军事行动。并且呼吁中日双方保持冷静，采取克制和对话来化解边境紧张局势，使日军的紧绷的神经稍稍得到放松。虽然得到了中国军方不进攻的承诺，但是倭国远东方面军司令官，山田乙三大将还是不太放心，不能自己的角冲着苏联人，光溜溜的屁股却亮给了中国人。所以，又将部署从新做了调整，将满洲国军的5个师团用来防御中国，只将满洲国军的第203师团作为二线预备队，又调来了两个朝鲜师团也作为二线预备队。这样一来，便基本上达到了同满洲国军上演苦肉计的目的，负责向苏军进攻的一线部队全部换为日军。
苏军也是痛定思痛，在第一次贝加尔战役中，领略了直升机在快速奇袭方面的优势。日军充分利用直升机袭击甚至机降，将苏军的后勤补给线切断，导致了苏军在第一次贝加尔战役中惨败。因此，在向中国提出的援助清单中，武装直升机和防空武器占了很大比重，中国造的仿59式坦克大部调往西线对付德军，东线只有一部分是仿59式坦克，大部分都是苏联新研制出的t-34型坦克。苏联人在骨子里还是没瞧得起小倭国，如果没有希特勒在西线闹腾，日军决不敢轻易发动大规模的进攻。苏联的工业和资源还是比小倭国要发达和丰富，苏军步兵的常规武器是波波莎冲锋枪（ppsh41），使用71发弹鼓和30发弹夹，7.62mm口径，可以半自动和全自动射击。但是，自动武器对弹药的消耗是巨大的，对后勤供应的依赖程度也是很高的，这也是第一次贝加尔战役中，尽管苏军的武器较日军先进，但是一旦被切断了后勤补给线，必然要陷于崩溃的境地。
外贝加尔方面军是苏军远东战略军团。1941年9月15日在外贝加尔军区基础上组建。下辖第17和第36集团军。尔后，陆续编入方面军的有；在外贝加尔方面军空军各兵团和部队基础上组建的空军第12集团军（1942年8月），，最高统帅部大本营预备队第53集团军，近卫坦克第6集团军。但是在卫国战争初期，斯大林在外贝加尔方面军抽调了16个师（11个步兵师、1个骑兵师、3个坦克师，1个摩托化步兵师）和2个旅（步兵旅和炮兵旅）奉命派赴苏德战场，总兵力约30万官兵，火炮和迫击炮2000余门，坦克1400余辆，使外贝加尔方面军的实力有很大的削弱。
苏军外贝加尔方面军，专门为贝加尔战役组成了总指挥部，外贝加尔方面军参谋长扎哈罗夫任司令员，统一协调指挥贝加尔湖地区的防御作战。司令部设在了乌兰乌德，并以乌兰乌德作为战略支撑点，沿乌达河和色楞格河，建立起坚固的最后防线。并在乌达河南岸的基任加、彼得罗夫斯克、霍穆尔希比尔、塔尔哈巴台、恰克图等许多城镇，都建立起坚固的堡垒，储存了大量的弹药、食品和淡水，做好了同日军打艰苦的巷战准备。苏军统帅部给这些堡垒司令官的命令是：不许后退一步，战至最后一人。
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