日軍就展開了對忻口陣地的試探性進攻，在陣地前，日軍紛紛踩踏地雷，第一次試探進攻後撤回，隨後由小口徑火炮射擊開始對雷區進行轟炸，引爆雷區。

當天日軍又組織了由少部分兵力進行的試探性進攻，在攻到陣地前，仍有部分人員踩雷，前線部隊也知道日軍只是來試探，就沒有將大多數火力暴露，只是用一些步槍和少量機槍回擊。

到第三天，首先是由第五師團帶頭，開始對中央陣地進行大規模的攻擊，日軍在坦克的配合下，出動多個大隊，同時對正面陣地進行進攻，重炮對暴露的火力進行覆蓋，在天上不間斷的有飛機進行偵查和轟炸，一方面阻止晉綏軍的炮兵射擊，另一方面殺傷工事中的守軍。日軍的戰略是就攻一個點，所以在少部分兵力做牽制外，主力全部攻向核心陣地。

南懷化一帶屬於谷地平原，地勢平坦，雖然之前修築了固定工事，但是對於日軍來說，還是最利於進攻的地形。