日本空军出动飞机进行轰炸后的第二天，已经准备充分的日军部队，在日军第一军司令官筱冢义男中将的命令下，于傍晚时分突然一齐出动，由东、西、北三面“以钳形并配以中央突破之方式”进犯中条山地区。
东线，日军第三十五师团师团长原田雄吉中将和第二十一师团师团长田中久一中将各自带领部队，在骑兵第四独立旅团和收编的伪军张岚峰、刘彦峰部的配合下，沿道清路西段分三路向济源和孟县方向攻击前进。
西线，日军第三十七师团师团长安达二十三中将、第三十六师团师团长井关仞中将、独立混成第16旅团旅团长若松平治少将指挥着各自的部队，自闻喜、夏县东南向张店镇方向攻击前进。
北线，日军第四十一师团师团长清水规矩中将以及独立混成第九旅团池之上贤吉少将率领各自的部队，负责用闪电战术进行中央突破，由横岭关方面向横垣大道西侧猛攻。
东北线，日军刚刚补充了一部分兵力的第三十三师团师团长樱井省三中将加强了独立混成第四旅团一部，从阳城方面向董封镇一线攻击前进。
日军发起全面的进攻后的第一天，在东线的日军以温县为发起点，集中了五千多名步兵和一千多名骑兵，配置了大量火炮，在数十架飞机，一百辆坦克和装甲车的配合下，沿黄河北岸向华夏政府第一战区第九军所在区域发动了强攻，在日军的突然猛烈攻击下，守军第九军被打得节节后撤。
而西线则是日军的主攻方向，日军将部队分成好几路纵队，在空中飞机的支援下，向西村、辛犁园、王家窑头、梁家窑头向第八十军新编第二十七师的防御阵地进行猛攻，另外派出第三十七师团一部分兵力，向在刘家沟和古王驻防的第八十军第一百六十五师阵地进行佯攻，用以牵制第八十军的其它部队。
日军北线进攻的，就是在中条山地区华夏政府第五集团军和第十四两个集团军的结合部，日军的战略意图在于迅速攻占横岭关和横垣大道，然后攻占垣曲县城，对华夏政府在中条山的