6月9日开始，北方空军除了派遣少量的战斗机护航外，几乎出动了全部的轰炸机，对苏蒙联军的防区展开疯狂轰炸。与此同时。地面部队也加紧速度向赛音山达进发。
1940年6月11日，第八战区警卫师在陆航二旅的配合下抵达赛音山达。并且随即向赛音山达的苏蒙联军展开了猛烈进攻。在陆航旅的配合下，警卫师这支机械化部队在赛音山达的表现堪称奇迹。
由于此次防御作战的主力是苏联红旗第一集团军，所以负责赛音山达前线指挥作战的是苏联红旗第一集团军指挥部，总指挥为红旗第一集团军瓦西里耶夫中将。红旗第一集团军是于1938年7月在远东组建，属红旗远东方面军建制，最初番号为滨海第1集团军。集团军领率机关在红旗远东特别集团军滨海军队集群领率机关基础上组建。编有乌苏里斯克州、哈巴罗夫斯克（伯力）和滨海州部分地区的所有驻军和地方军事指挥机构。集团军军事委员会还负责苏联太平洋舰队的作战指挥。是一个拥有陆海空三军联合打击能力的军事集团。
远东方面军撤销后，遵照国防人民委员部1938年9月4日命令，集团军改编为红旗第1集团军。直属苏联国防人民委员部。不久前，远东方面军重新组建，集团军再次归其建制，1945年3月，编入该方面军滨海军队集群。
苏蒙联军虽然在赛音山达布置了7万余人，其中还有2个坦克师720辆坦克，从赛音山达城南15公里处开始，直到赛音山达城下，苏蒙联军一共布置了4道防线。按照苏蒙联军红旗第一集团军指挥部制定的作战方案，赛音山达保卫战不能只防御不进攻，所以红旗第一集团军在制定作战方案时充分考虑到了防御和进攻等诸多因素，最后制定出了一个以进攻为主，防守为辅的作战计划。
这个作战计划共分为两个阶段，第一阶段是利用苏蒙联军的兵力优势，对孤军深入的那个中国师进行围歼，战略目标是要在陈锋所部援兵到来钱全歼这个师，如果不能全歼那就予以重创。
第二阶段则是依照战场形势而变，如果能全歼那个中国师，重创陈锋所部，那么前敌指挥部要立即上报联合指挥部，请求10――15万援兵，然后立即对陈锋所部展开反攻。如果不能全歼亦不能重创那个中国师，那么所有部队立即向赛音山达靠拢，然后用依托赛音山达有利地形阻击陈锋所部的进攻。在杀伤赴塞北有生力量的同时，还要不断地消耗陈锋所部的物资。
由于陈锋所部表现的极为惊艳，所以负责赛音山达前线的红旗第一集团军指挥部对于第八战区警卫师这个胆敢孤军深入的步兵师极为重视。所以红旗第一集团军总司令瓦西里耶夫中将直接在第一道防线上就布置了2个步兵师以及2个坦克师，另外还调集了4个炮兵旅进行火力增援。
6月9日，第八战区警卫师刚刚抵达赛音山达不久，苏蒙联军就以2个坦克师为先导，有以一个步兵师为后续兵力，在4大炮兵旅的配合下，向立足未稳的警卫师展开了进攻。