日军的行动自然瞒不过国军方面，先不说这么大规模的兵力调动本身就动静不小，单单国民政府的军统局的情报侦察能力就不是吹出来的。
早在4月下旬，国军便侦知日军的这次作战计划，并对此进行了准备，向浙、赣地区增调部队，同时在浙、赣线的纵深地区，建立主防御地带，收拢部队加强正面的重点防守，破坏交通、改造地形。
军委会先是令在鄱阳湖以东沿长江南岸之漳田渡、永丰、嵊县、宁海这一线的部队，有些加紧构筑工事，破坏敌可能利用的道路，增设水下障碍。
有些地区收拢部队，准备在金华、兰溪地区组织重点防御。
同时将第3战区的主力丁治磐第26军、王耀武的74军部署于浙、赣路东段的衢州附近，施忠诚的第100军部署于浙、赣路西段的弋阳附近。
又令薛岳的第9战区，准备以3个军的兵力至赣东地区，策应第3战区作战。
此时大家都知道，这一仗的重心是在浙赣地区，自然是要以第3战区唱主角，因此军委会严令第三战区积极备战。
而第三战区也不敢怠慢，制定反击计划，根据双方的实力和态势制定了作战方针，就是以最小限度的兵力，配置于浙、赣路西段，进行持久抵抗。
然后集中主力于浙、赣路东段，利用既设阵地、持久抵抗，并竭力袭扰敌军后方，迟滞牵制敌人，特别在金华、兰溪，要预筑坚固阵地竭力抵抗，最后在衢州附近与敌决战。
为此，第三战区长官司令部命令第25集团军担任浙江南部地区作战，总司令部位于缙云。第10集团军担任钱塘江南岸之布战及金华、兰溪的守备，总司令部位于金华。第32集团军担任钱塘江北岸的作战，总司令部位于淳安。
第100军担任浙、赣路西段之作战，司令部位于弋阳。将战斗力最强的第26军、第74军布置于衢州地区。
又将第23集团军警备宁国、贵池、都昌一线，并进行游击和布雷，以阻止敌在长江中的运输。另须抽出两个师，转用于寿昌及鹰潭，准备参加浙、赣路作战，总司令部位于徽州。
第3战区将主力4个集团军作扇形、等距部署于徽州、淳安、金华、缙云一线以东的正面，准备抗击敌第13军的进攻。
同时以1个军，部署于浙、赣路的西段，以3个军位于衢州地区。
其作战意图为：开始进行节节抵抗，逐渐消耗、疲惫敌人，当敌军到达衢州附近时与其决战。
5月11日，日军第13军在杭州开设了指挥所，其部队除小薗江邦雄的混成旅团因从大同出发距离较远而未到达外，均于5月13日进入到预定的作战出发地。
并按预定的作战时间，于5月15日先后发起进攻。
位于奉化的内田孝行第70师团，于5月14日夜间，首先向西发起对暂9军暂编第35师的攻击。
接着位于上虞及东关的大城户三治第22师团于5月15日晨，沿曹娥江向南对当面第88军的新编第30师、32师发起进攻。
由于敌这两个师团指向嵊县以南地区，守军经抵抗后向南撤退，敌22师团于17日晚，到达了嵊县西南的长乐。
位于绍兴的河野毅混成旅团，于5月15日傍晚向西南对88军的新编第21师发起攻击，经枫桥于17日傍晚到达了诸暨以东附近。
位于萧山的酒井直次第15师团，于5月15日的夜间沿铁道向南对88军的部队发起攻击，在渡浦阳江时，遭到强烈的抵抗，伤亡较大，于17日到达了诸暨的西北方附近，与河野旅团形成对诸譬的钳形进攻态势。
位于富阳西北地区的武内俊二郎第116师团，及原田次郎的混成旅团，于5月16日晨向28军的192师发起进攻，17日傍晚前进至新登，这个师团是进攻部队中行动最慢的。
位于富阳地区的井出铁藏第32师团，于5月17日14点出发，沿着第116师团的尾后前进。
从5月15日开始，日军在东起奉化、西至富阳约150公里的正面发起了进攻，以多路分进合击的战术，攻向衢州。
与此同时，其空军直接支援战场进行攻击、轰炸，掩护其地面部队向前进攻，并侦察第3战区的部队调动和撤退情况。
在战斗紧张的5月18日，日军参谋次长田边中将从国内飞抵杭州，了解战况，并指示泽田的第13军：本作战结束后，须确保金华以东的占领地区，而本作战最希望获得的物资是萤石和铁道器材。
这一天，第13军指挥所由杭州前移至当日被其占领的诸暨，泽田茂因需在杭州陪同田边中将并向其汇报，故未随同机关前进。
在途中，其专用的汽船溯钱塘江由闻堰左转进入到浦阳江的义桥一带时，被第3战区布放的水雷炸沉，炸死军官及警卫兵11人，另有不少负伤，泽田茂因留在杭州才得以幸免。
5月19日，中国派遣军司令官畑俊六，于午后飞抵杭州，了解战况和视察战场。
先在机场听取了第1飞行团长今西六郎关于对战场进行空中侦察和攻击轰炸情况的汇报，接着至13军司令部，听取了13军司令官泽田茂、参谋长唐川安夫关于各路部队作战进展情况的报告后，畑俊六特别提出两点。
一是必须注意军纪，不能再出大事。
二是在作战中要加强“宣抚”工作，努力造成和平气氛，以争取归顺者。
唐川安夫报告了中国部队有很大一部分由义乌、东阳南撤，越出了第70师团和22师团的迂回包围圈的情况。
对此，畑俊六认为：此次作战，已失去了围歼对方大兵团的机会。
5月20日上午，畑俊六和泽田茂同乘运输机，飞至桐庐、义乌、东阳等地上空，视察了战场，下午返回南京。
同一天，小薗江邦雄的混成旅团由山西的大同到达了杭州，并开向诸暨。
沿富春江进攻的敌116师团在渡过新安江向兰溪、金华接近。从东南迂回过来的敌22师团，占领武义至金华的公路，与116师团形成对金华、兰溪的迂回态势。
防守金华的为王敬久第10集团军的79师，防守兰溪的为63师。这些部队除在山地、丘陵构筑了防御工事之外，还在其前沿及外围一带，设置了多处布雷区。
进攻金华的第70师团，是由独立混成第20旅团刚刚改编，金华位于东阳江的北岸，是三岔铁路的交岔点，敌70师团由江北向该城接近时，遭到守军第79师的有力反击，以后又进入了布雷区，连续发生伤亡。
从5月25日傍晚开始，79师在城内、城外与第61旅团激战了3天3夜，给日军以很大的杀伤。
但北路的日军32师团已至寿昌西南的航头、志棠，116师团已到达寿昌东南的唐村、诸葛；南路的第22师团已进至龙游。金华正面、两翼及侧后均遭到迂回。
为避免遭敌包围，79师奉令于28日拂晓前与兰溪守军一齐撤离，日军即从金华城的东北角、西北角攻入城内，5月28日6时30分，金华城被敌70师团61旅团侵占。
之后70师团，即停止前进，专门担任金华、兰溪及铁路沿线诸暨等地的守备，与留在该地一带分散的中国部队作战。
防守兰溪的第63师与在城东北的第21师协同，抗击敌第15师团发起的进攻。
15师团采用集中兵力、集中火力进行强攻，均被守军打退。28日10时45分，敌第15师团长酒井直次中将，在兰溪城北约3华里的三叉路口处观察情况时，进入了63师的地雷区，猛然一声巨响，酒井的乘马当时即被炸死，酒井被炸成重伤，随即死亡。
63师在兰溪城外的布雷区域较广，不仅炸死了敌师团长酒井直次，还炸伤了该师团的兵器部长宫下、兽医部长佐野、兽医部员佐山等多人。
63师、21师在兰溪坚守了3天3夜后，因敌人已迂回到他们的后方，故奉命于5月28日撤出兰溪城而至附近山区的敌后进行游击活动，当日第15师团攻占了兰溪。
战斗刚刚开始一个星期不到，国军就接连丢失了金华和兰溪等多个重镇，虽说按照战前的计划是节节阻击，但是日军的进攻速度和攻击力度确实出乎了第三战区的预料。
再加上前线的兵力深感不足，因此军委会随即决定让鲁南、苏北以及皖中的国军向南进攻，威胁长江北岸的日军。
同时，第一战区和第二战区以及冀南的冀察战区也都接到了类似的作战命令，军委会要求这些地区的国军都行动起来，对各自防区的日伪军发动进攻，侧援浙赣地区的作战。
在这种情况下，身在苏木山的李国耀接到了冀察战区开会的电令！
在看完冀察战区的电令之后，李国耀