山縣武光也是在「諾門坎戰役」中陣亡的日軍陸軍大佐之一，時任第二十三師團步兵第64聯隊長，其也是最早抵達諾門坎地區作戰的日本陸軍大佐，作為「山縣支隊」的最高指揮官指揮作戰，由朱可夫率領的蘇軍開始反攻作戰之後，「山縣支隊」被蘇軍圍殲，山縣武光在彈盡糧絕且突圍無望的絕境之下，於1939年8月29日凌晨自殺身亡。
山縣武光
山縣武光（1893—1939）是日本福岡縣人，1914年5月28日畢業於日本陸軍士官學校第26期步兵科，與岡本德三、大內孜、宮崎繁三郎、雨宮巽、中永太郎、若松只一、平野儀一、落合甚九郎等人同學，1923年12月26日考入陸軍大學校第38期，又與賀陽宮恆憲王、木村松治郎、田坂專一、鵜澤尚信、後藤光藏、若松只一等人同學，並於1926年12月7日畢業。
從陸軍大學畢業後，山縣武光被晉陞陸軍大尉，直到1938年7月15日晉陞陸軍大佐，被調到日本關東軍，前往海拉爾出任第二十三師團步兵第64聯隊長，從陸軍大尉至陸軍大佐，其用時十二年。
駐屯海拉爾的日軍
日軍第二十三師團是在日本熊本縣編成的，被直接調往中國海拉爾地區，接替原騎兵集團的防務，擔任對蘇聯的警備任務，該師團下轄步兵第64聯隊、步兵第71聯隊和步兵第72聯隊，由小松原道太郎擔任師團長，大內孜為參謀長，第23步兵團長由小林恆一擔任，師團司令部直屬搜索第23聯隊、野炮兵第17聯隊、工兵第23聯隊、輜重兵第23聯隊、獨立野炮兵第13大隊及衛生隊、通信隊、制毒訓練所、兵器勤務隊、病馬廠、防疫給水部，第1野戰醫院、第4野戰醫院，總兵力約15000餘人。
1939年5月11日，在中蒙交界的諾門坎地區，有十幾名蒙軍騎兵越過哈拉哈河到「滿洲國」境內放牧並巡邏，偽滿國境警備隊認為是越境挑釁行為，於是立即進行驅趕，蒙軍騎兵被迫退回哈拉哈河西岸，翌日又有60餘名蒙軍騎兵再度進入這一地區，又一次引發雙方衝突。
針對蒙古騎兵的越界行為，第二十三師團司令部遵照關東軍司令部制定的作戰預案，於5月13日向諾門坎地區派兵，以第二十三師團搜索隊為基幹的先遣部隊，其中包括山縣武光聯隊的步兵第1大隊，由東八百花中佐率領，因此也被稱之為「東支隊」，當「東支隊」抵達中蒙國境線附近時，已經不見蒙軍的蹤影。
日軍騎兵部隊
當「東支隊」回撤到海拉爾時，蒙軍又出現在國境線附近，如此反覆無常的挑釁，令小松原道太郎、大內孜等人十分惱怒，遂在「東支隊」的基礎上，又於5月22日增派步兵第64聯隊編成「山縣支隊」，由山縣武光大佐統領，趕到諾門坎地區的甘珠爾廟附近，當夜即派出少數部隊潛入諾門坎以西地區抵近偵察，並做好了驅敵與作戰準備。
5月27日晚，山縣武光率領「山縣支隊」主力出發，於次日拂曉到達七三七高地附近，並於次日5時發起攻擊，與蘇蒙軍展開激戰，經過一天的激戰，「山縣支隊」所攜彈藥幾乎耗盡，而擔負運送彈藥和給養的兩支補給隊，又先後被蘇蒙軍迂迴部隊圍殲，由於缺少彈藥和補給，造成「山縣支隊」陷入窘境，作戰處境更加艱難。
諾門坎前線日軍
自5月29日晨，蘇蒙軍開始反擊作戰，「山縣支隊」被迫轉入防禦作戰，由於彈藥和給養得不到補充，山縣武光率殘部於30日夜間突圍，退回至甘珠爾廟附近休整再戰。
1939年6月初，交戰雙方一度呈膠著狀態，為了迷惑蘇軍偵察機的偵察，山縣武光組織麾下官兵在甘珠爾廟、阿木古郎、將軍廟一線設置偽裝陣地，還發給官兵瓶裝汽水，喝完後灌裝汽油，作為對付蘇軍坦克的燃燒瓶。
不久，蘇軍第11坦克旅和第7裝甲旅抵達哈拉哈河東岸，與步兵、騎兵、炮兵組成防禦體系，雙方火炮開始隔岸進行炮戰，而蘇軍火炮佔了上風，日軍也將在關東軍所能調動的炮兵派到諾門坎地區，由炮兵指揮官內山英太郎統一指揮，與蘇軍進行炮戰。
內山英太郎
從6月下旬開始，日軍增援部隊不斷抵達諾門坎地區，尤其是航空部隊參與作戰，對蘇蒙軍機場、前沿陣地及周邊城鎮進行瘋狂反擊，小松原道太郎作為前線總指揮，於7月2日指揮4萬餘日軍進行大規模總攻，被蘇蒙軍以猛烈的炮火進行攔阻，「山縣支隊」作為前鋒攻擊部隊傷亡慘重，被阻截在巴爾基嘎爾高地以北。
1939年7月4日拂曉，為了防止蘇蒙軍的反圍殲，日軍決定將哈爾哈河西岸部隊撤回東岸，但在撤退過程中，突遭蘇軍遠程榴彈炮的急速射擊，第二十三師團參謀長大內孜因胸部被炮彈片擊中而當場殞命。
小松原道太郎
面對參謀長大內孜的陣亡，小松原道太郎於7月7日組織夜襲，「山縣支隊」作為左翼突擊部隊進行攻擊，蘇軍不得不撤出前沿陣地，「山縣支隊」隨即佔領陣地，但天亮之後，蘇軍又開始了強力反擊，在蘇軍飛機和炮火的打擊下，「山縣支隊」只得放棄奪取的陣地，此後又多次組織夜襲，但卻都是無功而返。
在經過半個多月準備之後，日軍又於7月23日發起全線總攻，內山英太郎指揮炮兵，不惜彈藥向蘇軍陣地狂轟，僅在第一輪炮戰中，就向蘇軍陣地傾瀉200多噸炮彈，創造了日軍戰史上一次炮襲彈藥消耗的最高記錄。
日軍炮兵
「山縣支隊」與其它步兵聯隊隨即發起攻擊，但每次攻擊到蘇軍前沿陣地鐵絲網前，就遭到蘇軍炮火的攔阻，日軍幾乎沒有活著回來的，雙方激戰至7月25日黃昏，日軍不得不被迫轉入防禦作戰。
隨著戰事的持續進行，戰場形勢對日軍愈加不利，轉折點在8月20日，朱可夫指揮蘇軍開始進行大規模反擊作戰，實力強大的蘇軍碾壓狂妄的日軍，由「山縣支隊」防守的中央陣地，承受著蘇軍的不間斷進攻。
荻洲立兵
8月24日，日軍第六軍司令官荻洲立兵率增援部隊趕到，企圖由防禦轉入進攻，但被蘇軍密集的火力網攔阻，「山縣支隊」不得不退回攻擊前的出發陣地，次日晨，蘇軍對「山縣支隊」陣地進行反擊，但未能奪取陣地，中午過後，蘇軍以密集炮火轟擊「山縣支隊」陣地，造成日軍重大傷亡，通信聯絡和輜重補給也中斷了。
8月26日晨，蘇軍發動全面進攻，開始圍殲「山縣支隊」，包圍圈不斷縮小，日軍陣地上到處堆滿了屍體，塹壕內也躺滿了傷員，「山縣支隊」陷入重圍之中，小松原道太郎派出的增援部隊，也因被蘇軍攔截而停止不前。
諾門坎前線蘇軍
激戰至8月28日午後，山縣武光本人也身負重傷，整個「山縣支隊」已經陷入絕望之中，戰至傍晚18時，山縣武光給第二十三師團步兵團長小林恆一留下一封遺書，及至29日凌晨2時，山縣武光下令燒毀聯隊旗及作戰文件等，並下達了利用夜暗突圍的命令，最終未能突圍成功，山縣武光為避免被蘇軍俘獲，在絕望中自殺身亡，同日被追晉陸軍少將，其生前曾獲得功四級金鵄勳章。
