四月初，倭军与帝国方面的晋军，防卫军，联合军不约而同地在晋省完成集结，一场决定帝国北方战场的战役即将拉开序幕。
为了占领太原府，倭军第五师团于四月三日由大营镇出发，六日在代县集结。
混成第2、第15旅于四月一日由代县沿公路分别向崞县、原平进攻。
此时，晋军第19师在师长王云峰的率领下凭借有利地形，对倭军的进攻奋力抗击，迟滞了敌军的行动，并为主力部队集中布防赢得了时间。
四月五日，帝国军第四集团军第九军到达忻州，占领忻州附近之南怀化一带阵地。
四月六日，淳亲王博涵下达对倭军出击的命令。
四月十日，第四集团军主力到达忻州，占领忻州东西一线阵地。
四月十一日，帝国忻州前线部队已全部进入指定位置，占领了阵地。
秦牧作出进一步的调整部署：将防卫军担任的25至30公里的正面防线再划分为三个作战地区，将中央战线的防卫军第二集团军分为三个集群，分别防守三个作战地区。
并令朱民率第一集团军的预备队加入第二集团军作战，仍由第二集团军司令徐棠任总指挥，朱民任副总指挥。
4月12日，秦牧又令第二集团军总司令朱民率第5军及第6军之第2、第3师等部开赴忻州一带，协助帝国军第四集团军作战。
帝国军第四集团军总司令伦亲王彝庵将先后到达忻州地区的部队区分为三个集群：
以第5军军长胡家鑫指挥第15、第17军为右翼集群。
以第9军军长安远山指挥第19、第35、第26师、第9军为中央集群。
以第4军军长李晓平指挥第14军及第十五、第十六、第十七师为左翼集群。
各部队由徐棠统一指挥，在12日前展于忻州以北龙王堂、南怀化、大白水、南峪之线，准备与倭寇决战。
倭军在4月8～11日占领崞县、原平后，企图一举攻占忻州，直趋太原府。
10日，其第5师团从代县向忻州前进。12日
。，倭军各部队集结于原平附近。
乃木中将将混成第15旅团等部编为右翼队，第5师团为左翼队，于13日开始向忻州阵地攻击。
因两翼有五台山和云中山相阻，倭军集中近两万人兵力，在飞机三十余架、坦克一百余辆、炮三百余门掩护下，采取中间突破的战法，向中央集群第9军第45师之南怀化阵地及左翼集群之阎庄阵地发起猛攻。
战至10时许，南怀化沿河工事被毁，守军伤亡殆尽，倭军乘机渡河，突破南怀化阵地。
安远山即以第19师和第26师两个团增援堵击，徐棠派第14军之第10师及第16军新编第4旅协力夹击突入之敌。
激战终日，毙伤倭军五千余人，击毁坦克五十辆，恢复南怀化东南高地。
向阎庄进攻之敌，至黄昏时，增加到五千余人，突破守军前沿阵地。
4月13日夜，徐棠组织部队向日军实施反击，企图围歼突入之敌。
14日2时，反击开始后，中央集群之第35师第218旅向南怀化以北之弓家庄倭军反击。