石原莞尔提出一个非常不错的作战计划，这个作战计划立即得到了第一师团长冈部直三郎支持。
冈部直三郎在担任第一师团长之前是长期担任华北方面军参谋长职务，他在华北日军里面是有威望的，此次作战，寺内寿一也命令冈部直三郎统一指挥前线作战部队，有冈部直三郎支持，石原莞尔作战计划自然是轻松得到实施。
1938年九月二十四下午三点，日军各部重新调整了部署，从阜平县进入到五台县作战的日军21师团，110师团部队开始在五台县了灵境乡一带集结，21师团和110师团部队任务是监视五台山荣誉第二师部队，同时牵制晋察冀军区有可能进入到五台县部队。
而在五台县集结的日军第一师团和114师团部队则是设计圈套，他们会给120师部队设置一个诱饵，一旦120师部队咬住这个诱饵，第一师团和114师团部队则是会立即出击，第一师团和114师团部队选择在原平县对120师采取行动。
日军109师团部队则是迅速向代县集结前进，而日军26师团残部则是打乱补充到109师团部队中，同时独立野战重炮兵第八联队则是全部配属给109师团部队作战，109师团任务是负责在代县待命，负责支援21师团，110师团以及第一师团和114师团作战。
石原莞尔部署是很完美的，五个师团虽然是分散活动了，但他们之间却是可以随时集结在一起，而且日军部队现在是完全掌握着空中优势，一旦八路军部队有任何行动，日军情报机关和航空兵自然是会提前发出通知。
下午五点半，在原平县西镇乡附近，120师第一支队一千多人突袭日军第一师团辎重兵部队，日军第一师团辎重兵随即开始转为防御状态，同时日军辎重兵开始通过电台与师团部以及航空取得联系。
第一师团部队得到通知后，第一旅团先头部队迅速前往到原平县西镇乡，当晚七点，第一旅团咬住120师第一支队后卫部队三百余人，双方开始陷入到苦战中，随着日军第一旅团部队开始全部集结，第一支队陷入到日军合围中。
日军第一旅团的第一联队牢牢将120师第一支队合围了起来，此时第一支队开始出现重大损失。
在原平县活动的120师师部得知第一支队被日军合围起来后，贺师长不敢大意，他立即抽调358旅部队进行救援，359旅下辖714团，715团，716团三个团，全旅兵力有九千五百人，这近万人兵力迅速朝着鬼子兵杀了过来。
但日军第一旅团是早有准备，阿部规秀早已经命令49联队开始构筑了阻击阵地，晚上八点，日军第一旅团和八路军120师358旅以及第一支队开始正式交火，双方陷入到激烈作战中。
同时日军第一师团余部以及114师团主力部队则是迅速向西镇乡挺近，这次日军部队是打算将这股八路军全部吃掉。
晚上九点，120师358旅部队付出五百余人伤亡代价，但他们依然是没有突破日军第一旅团49联队阵地，这个时候第一支队伤亡已经超过八百人，这已经是第一支队总兵力一半了。
贺师长得知日军两个师团部队正急速朝着原平县前进后，他意识到日军是把打击目标放在自己120师这里了，贺师长当即与晋察冀军区聂司令员，荣誉第二师孙卫国取得联系，贺师长希望晋察冀军区部队和荣誉第二师部队能够迅速出击日军部队，配合120师作战。
五台山，荣誉第二师师部。