9月5日，在独立第2混成旅团旅团长本多政材的示意下，负责进攻李家寨、罗家山一线的步兵第1联队在30余架飞机的掩护下，以重火力开道，向着李家寨、罗家山阵地发起猛攻。
此时的李家寨和罗家山阵地，由于日军多日来飞机大炮轮番轰炸，守军的士气低落，一时间竟然滋生了恐日的情绪。对于阵地上士兵的情绪变化，第425团团长李在溪和第402团团长刘庸之都没有察觉到。因此战斗一开始，守军就落入了下风。
此次进攻，日军改变了步坦协同的战术，只是以步兵发起佯攻，吸引守军进入阵地，之后再集中坦克、大炮、飞机的火力，猛烈轰炸守军阵地。于是这样守军就处在了一个很尴尬的地步，守军伤不到日军，却又不敢撤退，因此就只能待在阵地上忍受着日军狂轰滥炸，使得守军的士气再一次下降。
下午时分，日军再次猛攻李家寨、罗家山阵地，守军根本拦不住，眼看着前线阵地有失守的态势。于是危急时刻，第425团团长李在溪立即向天镇城内的李服膺请求增援。收到电报李服膺当即组织兵力增援，双方鏖战一天，最终还是艰难的守住了李家寨、罗家山阵地。
与此同时，瓦窑口方向的高朝栋第426团也在与日军鏖战。在瓦窑口方向，由于地形比较平坦，因此日军就采用了常规的步坦协同战术。日军以数辆装甲车、坦克分批轮番掩护步兵进攻。高朝栋根据日军的战术，在阵地前埋设了大量的地雷，用以阻击日军的坦克进攻，同时又以步兵猛烈射击日军步兵。
但是进攻瓦窑口的日军在看到装甲车、坦克被守军的地雷所阻后，步兵又因此暴露在了守军武器的有效射程内遭到守军的火力打击，进攻不得不撤退下来后，集中大炮、飞机狂轰滥炸。不过由于高朝栋的应对得当，日军始终没有突破瓦窑口阵地。
整整一天，瓦窑口、李家寨、罗家山均遭到了日军猛攻，守军死伤惨重，不过阵地还是没有丢失。
9月5日凌晨五时，李宏带着部队在伏击了一个日军车队，炸毁了日军三辆汽车，缴获了一批粮食和弹药。
凌晨六时，由于日军的围堵，李宏放弃了向积儿岭以北地区前进的计划，转道向南撤退。经过四个多小时的急行军，李宏跳出了日军的包围圈，来到了磨石山。李宏下令全连在磨石山暂时休整。
此时，李宏的连队人数又一次得到了增加，达到了180人。这是因为昨天晚上李宏他们带着从伪蒙军骑兵手里夺回的粮食和牲畜回到了细巴沟村，李宏将所有的粮食和牲畜全部还给了村民，得到了村民们极大的感激。但是在伪蒙军骑兵抢劫村子时，杀了几个村民，这就导致有几位村民死活都要加入李宏的部队，为亲人报仇。李宏见他们报仇心切，村民们又在一旁劝说自己收下他们，加上自己也需要扩充部队人数，于是就同意了他们加入自己部队。不过由于他们没有经过任何训练，李宏并没有让他们参加战斗，而是将他们和连部直辖的那个步兵班合编成一个辎重班，负责照顾缴获的马匹和运输物资。
日军在追击李宏等人到了姚明庄村以南地区后，为了防止惊动盘山的晋绥军，就停止了追击，继续执行原来的清剿任务。
李宏带着部队撤退到了磨石山后，就暂时停在了这里，休整补充体力，以应对接下来日军对盘山的攻势。
9月6日凌晨时分，本多政材亲自率领已经集结完毕的独立第2混成旅团主力和伪蒙军两个骑兵师，浩浩荡荡地从积儿岭出发，直扑盘山而来。
这一次本多政材信心十足，发誓要一举拿下盘山，从而夺取天镇。东条英机为了支援本多政材的进攻，调集了大量的弹药物资运输到独立第2混成旅团，这其中也包括了大量的炮弹以及部分毒气弹。除此之外，东条英机授予了本多政材指挥航空兵的权限，可以随时调集飞机轰炸中国军队的阵地，支援前线部队进攻。有了东条英机的大力支援，本多政材满怀信心，打算以雷霆万钧之势拿下盘山，直接冲到天镇城下。
盘山是天镇城东南4公里处的一座高耸险峻的山峰，也是天镇境内着名的古迹胜地，既可以俯瞰平绥铁路，又能屏障天镇县城，是属于兵家必争之地。
守卫盘山的李生润第400团是第61军中的精锐，李服膺将其布置在此，也是给予了厚望。李生润根据盘山一带的地形，依托国防工事，进行排兵布阵。李生润命令一营防守盘山东北的大桥、朱家屯一带，二营利用现有的国防工事构筑阵地，固守盘山高地，三营担任预备队，与团部一同驻扎在盘山寺庙内，随时策应前线阵地。
为了策应本多政材进攻盘山，筱原诚一郎派出独立第15混成旅团部分兵力接替了原先的步兵第1联队，进攻李家寨、罗家山、瓦窑口阵地，步兵第1联队则是与旅团主力会合，一起进攻盘山。筱原诚一郎的攻势十分凶猛，重炮、飞机轮番上阵，将守军的阵地几乎夷为平地，同时出动步兵在坦克、装甲车的掩护下发起进攻，迫使守军无法抽出兵力去增援盘山。
上午九时，日军主力从朱家沟、大桥直插盘山脚下，抵达了盘山的前哨阵地朱家屯。