五月七日，华北方面军第一军倾巢出动，动用了陆军第三十六师团、陆军第三十七师团、陆军第四十一师团、独立混成第四旅团、独立混成第九旅团，还有刚刚从上高战场调来的陆军第三十三师团。
华北方面军的军部动用陆军第二十一师团、陆军第三十五师团、独立混成第十六旅团和骑兵第四旅团的一部。陆军航空兵除了第三飞行旅团的配合，还从关东军调来飞行第三十二战队和飞行第八十三战队。
此外日军还动用了汪伪政府汉奸张揽峰的“和平建国军”第一军，汪伪政府第一集团军的第二十四师等汉奸部队。
日军的指挥官为华北方面军司令官多田骏中将，此次战役动用的总兵力约六个师团和四个旅团，六十三个大队，包括伞兵等精锐部队，加起来大约有十万人的部队。
在傍晚时分，日军突然由东、西、北三面，以钳形攻势配合中央突破的方式，向中条山地区的山城政府军发起猛烈进攻。
东线日军由原田雄吉中将指挥的第三十五师团主力、田中久一中将指挥的第二十一师团一部，小岛吉藏少将指挥的骑兵第四独立旅团一部，在伪军张岚峰部的配合下，沿道清路西段分三路向济源、孟县进犯。
西线日军由安达二十三中将指挥的第三十七师团主力、井关仞中将指挥的第三十六师团一部、若松平治少将指挥的独立混成第十六旅团，自闻喜、夏县东南向张店镇进犯。
北线日军由清水规矩中将指挥的第四十一师团及池之上贤吉少将指挥的独立混成第九旅团，由横岭关方面向横垣大道西侧猛攻。
东北线日军由樱井省三中将指挥的第三十三师团一部及独立混成第四旅团一部，从阳城方面向董封镇一线攻击。
而此时的山城政府军，隶属于山城政府第一战区，司令长官是卫上将，却因为不愿意和地下党作战，被蒋总裁软禁起来，等于是开战之时没有最高军事指挥官。
守卫在中条山地区的山城政府军，由第五集团军和第十四集团军组成，共七个军的兵力，加起来大约为十六七万人。
最强盛的时候，中条山地区有二十六万人的部队，可目前来说，山城政府把主力部队都调走围剿地下党武装力量去了，兵力是最虚弱的时候。
山城政府高层不是不知道日军有军事行动，军统局的情报就报了两次，参谋总长何英钦也亲自到洛阳召开军事会议，对日军的行动做了相关应对，但一点用都没有。
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