8月10日夜，蘇日雙方在莫斯科簽訂了張鼓峯停戰協議。協議規定：蘇日雙方軍隊於8月11日12時停止一切軍事行動;雙方軍隊維持11日上午12時的控制線;雙方國界由蘇聯代表2人和日“滿”代表2人組成混合委員會調查處理。原來蘇方並無擴大此次戰鬥的積極意圖。這樣，由於莫斯科達成協議，得以不致蒙受敗退之恥，保住了日本國家及軍隊的臉面。
8月11日，以大陸命第179號下令“應自現在起，停止與蘇軍在張鼓峯、沙草峯方面之戰鬥行動”，並傳達了前記第172號大陸命。同日，日軍和蘇軍代表在張鼓峯陣地會見，進行現場交涉。經過11日下午和12日、13日連續2次協商，決定雙方軍隊從張鼓峯陣地各自撤退80米。8月13日，在張鼓峯東南側雙方交換俘虜和屍體。
據當事人回憶：由7月10日開始的一個月期間，正是漢口作戰部隊集中的高湖，惹起如此事件，中央統帥部一時極感不安。然而由此卻得出威力偵察的結論：蘇聯並無大舉出動之意，於是得以消除後顧之憂，實施對華作戰。
以後蘇軍雖在張鼓峯佔領了堅固陣地，但我軍並末企圖奪回。蘇方以張鼓蜂事件作爲蘇軍的勝利，大肆宣傳。
據判斷，蘇軍於7月9日佔據長期以來有滿鮮人來往的張鼓峯並堅決確保該地的意圖，從全局觀點井非認真對日作戰，而是爲了牽制日軍的華中作戰。同時爲了準備對日戰爭，對通往北朝鮮、東滿的日軍作戰鐵路施加威脅，並偵察日軍的對蘇作戰準備。此外，也可能由於不久前國家政治保安部長留希科夫大將逃亡中國東北境內事件，爲了挽回遠東紅軍的威信而進行的示威運動。
8月12日，莫斯科塔斯社宣佈了這樣的消息：“蘇聯紅軍遠東第一集團軍殲滅入侵日軍8000餘人，擊落飛機24架，擊毀坦克47輛。蘇聯紅軍決心捍衛蘇維埃領土的完整……”
很多資料的可信度存在疑點。雙方傷亡人數在冷戰時期蘇聯公佈的數字可參見美軍指揮參謀大學出版的《Nomonhan: Japanese-Soviet Tactical Combat》，日軍陣亡526人，近900人受傷;蘇軍陣亡236人[5] 。但是到了蘇聯解體後公佈的真實傷亡則是蘇軍陣亡792人。
張鼓峯事件後，日軍將張鼓蜂一帶闢禁區，強行將洋館坪、防川、會忠源和沙草峯四屯共140多戶漢族老百姓遷走。
