日军109师团开始制定了作战计划，中将师团长阿南惟几命令31旅团69联队，107联队，118旅团的136联队在九月二十三日凌晨五点对虎头山展开猛攻。
纵然109师团大佐参谋长仓茂周藏说明了目前109师团部队目前情况，但阿南惟几还是坚决给部队下达了作战命令。
给自己部队下达了作战命令后，阿南惟几开始与26师团取得联系，阿南惟几是希望在109师团部队展开行动时，26师团部队能够给与配合，他希望26师团部队也能够在凌晨五点钟对四岭山展开进攻。
对于安阿南惟几请求，后官淳是直接答应了下来，并且他和阿南惟几我详细说出两个师团联合作战事宜。
九月二十三日凌晨五点钟，日军109师团和26师团部队开始分别对虎头山和四岭山展开猛烈攻击。
在109师团这里，阿南惟几投入了69联队，107联队，136联队，190师团直属工兵联队，直属炮兵联队以及华北独立野战重炮兵配属给109师团作战的独立野战重炮兵第一大队。
267师团则是抽调了独立步兵第12联队，独立步兵第13联队以及师团直属工兵队，炮兵联队开始对四岭山展开猛攻，而对立步兵第11联队则是负责迂回攻击，26师团中将师团长后官淳依然是把希望放在迂回攻击这里，他觉得独立步兵第11联队肯定是可以在四岭山后面取得进展。
这一次后官淳直接从炮兵联队抽调出一个炮兵大队来加强独立步兵第11联队攻击能力，他要求独立步兵第11联队务必在短时间内从后山小路攻入到山顶，一举解决四岭山所有八路军部队。
凌晨五点十分，日军炮兵部队开始展开了炮击，而虎头山这里再次成为日军打击重点，日军数十门火炮开始对虎头山展开了炮击。，
日军火炮集中数十门火炮开始对虎头山展开了半个小时炮击，在炮击结束后，日军三个步兵联队近一万人开始对虎头山展开猛攻。
至凌晨六点半，虎头山能够作战步兵不足一百人，但虎头山阵地却依然是牢牢掌握在荣誉第二团阵地上。
到上午七点，人诶均31旅团69联队一部突进到虎头山上，荣誉第二团团长钟剑在带领部队进行驱赶这些鬼子兵时候中弹陷入到重度昏迷中，而此时虎头山上能够作战人员只有数十人，就连炮兵都开始分发武器准备上前线。
七点零五分，日军107联队一个步兵小队突进到孙卫国所在阵地，王佑华带领警卫班经过苦战后才将这个日军小队全部歼灭，但孙卫国在抵抗这股鬼子兵攻击时候受到了袭击，一颗子弹击穿了孙卫国肩膀，这次孙卫国负伤比较严重。
大批鬼子兵开始进入到山顶上，虎头山阵地是岌岌可危了。