8月10日夜，苏日双方在莫斯科签订了张鼓峰停战协议。协议规定：苏日双方军队于8月11日12时停止一切军事行动;双方军队维持11日上午12时的控制线;双方国界由苏联代表2人和日“满”代表2人组成混合委员会调查处理。原来苏方并无扩大此次战斗的积极意图。这样，由于莫斯科达成协议，得以不致蒙受败退之耻，保住了日本国家及军队的脸面。
8月11日，以大陆命第179号下令“应自现在起，停止与苏军在张鼓峰、沙草峰方面之战斗行动”，并传达了前记第172号大陆命。同日，日军和苏军代表在张鼓峰阵地会见，进行现场交涉。经过11日下午和12日、13日连续2次协商，决定双方军队从张鼓峰阵地各自撤退80米。8月13日，在张鼓峰东南侧双方交换俘虏和尸体。
据当事人回忆：由7月10日开始的一个月期间，正是汉口作战部队集中的高湖，惹起如此事件，中央统帅部一时极感不安。然而由此却得出威力侦察的结论：苏联并无大举出动之意，于是得以消除后顾之忧，实施对华作战。
以后苏军虽在张鼓峰占领了坚固阵地，但我军并末企图夺回。苏方以张鼓蜂事件作为苏军的胜利，大肆宣传。
据判断，苏军于7月9日占据长期以来有满鲜人来往的张鼓峰并坚决确保该地的意图，从全局观点井非认真对日作战，而是为了牵制日军的华中作战。同时为了准备对日战争，对通往北朝鲜、东满的日军作战铁路施加威胁，并侦察日军的对苏作战准备。此外，也可能由于不久前国家政治保安部长留希科夫大将逃亡中国东北境内事件，为了挽回远东红军的威信而进行的示威运动。
8月12日，莫斯科塔斯社宣布了这样的消息：“苏联红军远东第一集团军歼灭入侵日军8000余人，击落飞机24架，击毁坦克47辆。苏联红军决心捍卫苏维埃领土的完整……”
很多资料的可信度存在疑点。双方伤亡人数在冷战时期苏联公布的数字可参见美军指挥参谋大学出版的《Nomonhan: Japanese-Soviet Tactical Combat》，日军阵亡526人，近900人受伤;苏军阵亡236人[5] 。但是到了苏联解体后公布的真实伤亡则是苏军阵亡792人。
张鼓峰事件后，日军将张鼓蜂一带辟禁区，强行将洋馆坪、防川、会忠源和沙草峰四屯共140多户汉族老百姓迁走。
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