当天晚上，别尔扎林亲自考察了预定攻击路线之后，脸色是一片死灰，他在笔记本里写道：“攻击正面异常狭窄，道路崎岖，且经过白天的战斗。日军已经提高了警惕，明天迎接我的将是一场恶战……”
确实。对第32步兵师的官兵来说，第二天的战斗就是一场不折不扣的噩梦。他们进攻的通道十分狭窄，而且本来就很狭窄的道路上还横着一个小湖（沙草峰泡子），道路被一分为二。使本来就不宽的进攻正面再一次被压缩。沙草峰泡子东西两侧分别是沙草峰和黑山高地，在这两个高地的正面是成片的沼泽，进攻正面宽度仅仅只有一千米。
同时第32步兵师还要注意右翼洋馆坪、古江方面日军的威胁。因此阿帕纳先科最后的进攻部署是：第32步兵师所属第96步兵团加强第二机械化旅第三坦克营从北坡攻击沙草峰；第95步兵团加强师属第32坦克营攻击黑山高地；步兵第94团1营攻击古江，剩余的94团主力则作为预备队使用。另第40步兵师119步兵团加强第40坦克营迂回敌后袭占52高地，牵制日军，以使32步兵师能顺利攻占张鼓峰。
在苏军积极调整部署的同时，尾高龟藏也在不断增援前线的部队，从7月9日到7月10日，日军在张鼓峰的部队就翻了一番。达到了八个大队。同时抵达的还有第37旅团司令部，尾高龟藏当即命令第37旅团旅团长森本伸树指挥张鼓峰、沙草峰一带的所有部队。
森本伸树把司令部设在了张鼓峰西侧约1千米的147高地上，同时调整了部署。把前线分成南北两个防区：南部防区由张鼓峰和52高地组成，由第75联队第2大队及配属部队负责防守；北防区以沙草峰为核心，由第72、76联队各抽调一个大队防守。第25山炮联队、第15野战重炮联队配置与图们江以西，用于支援对岸步兵作战。
出于对苏军大规模增兵的担忧，尾高龟藏申请把19师团的最后一个联队——第74联队也调往前线，朝鲜军司令部装模作样地反对了一阵就答应了。
不过尾高龟藏并不满足。很快又打起了友邻的关东军的主意，借口需要加强炮兵部队。通过朝鲜军参谋长北野宪造向参谋本部额外申请炮兵部队。
对于尾高龟藏的要求，日军参谋本部矜持了片刻就答应了，不过为了给自己找个借口，也好为万一战斗不顺利遮掩一二，参谋本部给这些调动给出的理由是：“对罗津要塞进行紧急战备”。当天，关东军的两个75毫米野战炮中队，一个150毫米重炮中队、一趟装甲列车以及华北方面军的一个高炮部队陆续掉入朝鲜军麾下，随时准备支援19师团。
与此同时，苏军新一轮的进攻也即将打响了。为了一口气拿下沙草峰和张鼓峰，阿帕纳先科做出了两点指示：第一，投入三倍于敌人的兵力和装备；第二，必须对敌人实施突然打击。
阿帕纳先科的第一条指示倒是容易做到，反正如今陆续赶赴战场的红军地面部队已经高达四个步兵师和一个机械化旅，而对面的日军暂时只有两个联队，别说是三倍，说五倍都没问题。至于第二条就不容易做到了，谁让第一天第40师已经挥霍掉了攻击突然性，再想搞什么突然打击，实在不可能。
不过为了贯彻阿帕纳先科的命令，红军还是做了一定的准备，比如终于想到进行战前侦察，攻击发起前一天零时，红军侦察分队冒着倾盆大雨对日军阵地进行了勘察，摸清了日军一部分前沿阵地配置，让第32步兵师不用像第40步兵师一样两眼一抹黑的去打仗了。
按照阿帕纳先科的计划，在7月11日晨，先由三个炮兵团实施火力准备。同时掩护地面部队的红军战机也对日军阵地进行了轰炸。最后再由第32步兵师一口气拿下对手。
可惜地是，天公不作美，因为暴雨和阴云的影响。空军不能按照预定的计划投入攻击，攻击事件只能延迟。一直到下午，天气才开始转晴。当时阿帕纳先科将前沿指挥部转移至194高地上的观察哨内，里面有阿帕纳先科、梅赫利斯、什捷尔恩以及远东红旗方面军军事委员会委员马泽波夫，用梅赫利斯的话说，他们准备一起见证红军的胜利。
16时整，在雷恰戈夫的指挥下。红军的180架轰炸机和70架战斗机对张鼓峰—沙草峰的日军阵地以及图们江口上的各渡口进行了猛烈轰炸，空袭持续了整整一个半小时。其中仅仅tb-3轰炸机就向日军阵地及后方投下了1592枚炸弹，约合122吨。
对于空军的轰炸阿帕纳先科十分满意，很得意地向身边的梅赫利斯说：“我们的轰炸不仅是翻起一层土，而是从日本人脑瓜上削掉了一层皮！”
当tb-3机群离开后不久。红军的战斗机和攻击机又开始了第二轮打击，它们在日军的阵地上进行超低空飞行，用航炮和机枪扫射暴露的鬼子，这给日军造成了极大的心理压力。
这依然不是全部，在空袭结束之后，红军的炮兵开始发威了，从203毫米到76毫米的各种口径炮弹呼啸着落在日军的阵地上，特别是隶属于红旗太平洋舰队的岸防炮兵哈桑分队（营级规模），用180毫米和356毫米铁道炮将张鼓峰和沙草峰淹没在硝烟之中。
18时。伴随着还在漫天纷飞的土块，红军坦克轰鸣着冲出阵地，超越