В ходе операции выяснилось, что главными целями японского командования были разгром и уничтожение почти 200-тысячной группировки китайских войск, находившейся в южной части Шаньси, создание плацдарма для последующего овладения участком Лунхайской железной дороги, а также захвата Лояна и полного разгрома 1-го района. Японцы рассчитывали породить среди китайцев панику и способствовать активизации капитулянтских элементов в чунцинском правительстве.
Главный удар был нацелен на дорогу Цзиюань — Юаньцюй, которая выводила японцев к переправам через Хуанхэ и позволяла им полностью отрезать китайские войска на северном берегу от их баз и остальных частей, расположенных на южном. Изолировав каждую из группировок китайцев, японцы, таким образом, рассчитывали затем уничтожить их по частям.
Японских войск, находящихся в южной Шаньси, было недостаточно для успешного проведения операции. В течение всего апреля происходила перегруппировка японских частей. В направлении главного удара были созданы две группы: восточная (около двух пехотных дивизий и кавалерийская бригада) и западная (около трех пехотных дивизий и двух пехотных бригад). Эти группы, наступая навстречу друг другу, должны были соединиться и отрезать китайцев от переправы на Хуанхэ. В общей сложности в операции участвовало около семи дивизий численностью примерно 100 тыс. человек и 172 самолета.
К началу операции китайцы имели в этом районе 19 дивизий, одну бригаду, три партизанских отряда общей численностью 160 тыс. человек (т. е. соотношение сил 1,6: 1 в их пользу).
Для китайского командования перегруппировка японских войск и их подготовка к наступлению не являлись секретом. Примерно за две недели до начала японского наступления китайцы были о нем осведомлены. Это признал даже Чан Кайши в специальной телеграмме, отправленной на имя командующего 1-м районом Вэй Лихуана уже после шаньсийского поражения. И тем не менее ни главное командование, ни командование района не приняли никаких реальных предупредительных мер, хотя китайские генералы имели полную возможность усилить угрожаемые направления за счет 34-й АГ и войск 2-го района. Но это означало бы ослабление сил, сосредоточенных против Особого района, против войск КПК! И главное командование китайской армии, по существу, предпочло поражение ослаблению сил, нацеленных против коммунистов.
К тому же состояние китайских оборонительных сооружений в южной Шаньси было неудовлетворительно. Кое-как были укреплены передовые позиции. В глубине обороны никаких серьезных сооружений возведено не было. Основные переправы через Хуанхэ также не были прикрыты оборонительными сооружениями. Поэтому японцам не составляло большого труда прорвать китайскую оборону.
5 и 6 мая японские самолеты вели усиленную разведку по всему фронту 1-го района. Под неослабным наблюдением с воздуха находились переправы через Хуанхэ. Одновременно подверглись бомбардировке населенные пункты фронтовой зоны (Чжэнчжоу, Цишуй и др.). Например, в районе Лояна только 6 мая пять раз объявлялась воздушная тревога. Искусно выбирая цели для бомбежек, японская авиация помогла замаскировать действительное направление главного удара. Особое внимание она уделяла уничтожению переправочных средств китайцев. Эту задачу японская авиация выполнила успешно: все лодки были уничтожены, и китайское командование с самого начала было лишено возможности перебросить на северный берег подкрепление.
Начав наступление 7 мая, японские войска уже к вечеру следующего дня добились решающего успеха. Части китайской 9-й армии под натиском восточной группы японцев были отброшены на 25 км. Наступая в направлении Цзянсянь — Юаньцюй, противник энергичным ударом прорвал фронт 43-й армии, в образовавшийся коридор бросил кавалерию; вслед за ней, не задерживаясь для борьбы с оставшимися китайскими частями, двигалась пехота. К вечеру 8 мая японцы захватили Юаньцюй. Японские кавалерийские части, не останавливаясь в Юаньцюе, продолжали выдвижение на восток, в тыл 9-й армии.
Вклинившись между 80-й армией, 5-й АГ и 14-й АГ, японцы прервали связь между этими соединениями. 80-я армия, отойдя на 30 км западнее Юаньцюя, оборонялась в горах, имея левый фланг на северном берегу Хуанхэ. Ее 27-я пд была полностью уничтожена, а командир дивизии Ван Цзюнь убит.
Части 5-й АГ попали в полное окружение и находились в тяжелом положении. В штабах и частях началась паника. Управление войсками и связь с командованием района были потеряны.
К 12 мая японские войска полностью выполнили задачи, стоявшие на первом этапе наступления. 9-я армия, подвергнувшись удару кавалерийских частей с тыла и понеся тяжелые потери, отошла своей 54-й пд на южный берег Хуанхэ. Две другие ее дивизии, основательно разбитые, перешли к партизанским действиям. 80-я армия частично была разбита, частично отброшена на южный берег. Части 98-й и 15-й армий китайцев, не выдержав атак неприятеля, начали отходить в южном направлении. В то же время части 5-й армии продолжали вести бои в окружении.