巳繁０�С曬Γ�站��1集團軍部署了雙重包圍部隊：外側包圍兵團為第37、第41師，內側包圍兵團為第36師與獨立混成第9旅。日軍還部署了許多經過挑選的挺進隊，準備在中國軍隊退卻時，搶先佔領黃河北岸的重要要點，截斷其退路。
駐守中條山地區的第1戰區部隊，由於執行“反共”、“限共”政策，對日軍疏於防守。1941年4月，日軍開始向中條山周圍地區集結，國民政府軍事委員會才電令黃河沿線各戰區應速加強陣地及河防工事。4月18日，何應欽在洛陽主持召開第1、第2、第5戰區軍以上長官軍事會議，研究中條山地帶作戰計劃，仍將敵情、“匪情”（誣指八路軍）相提並論，再謀劃防“匪”驅敵之方。在日軍進攻迫在眉睫的形勢下，國民黨軍隊的某些將領們仍在討論瓦解共產黨問題。直到4月20日在第二次“晉南三角地帶作戰檢討會”上，何應欽才提出為確保中條山，第一步應相機各以一部由北向南、由東向西與中條山陣地右翼各部合力攻取高平、晉城、陽城、沁水間地區；第二步與晉四軍及第2、第8戰區協力包圍晉南三角地帶的敵人；最低限度亦須確保中條山。＇中國第二歷史檔案館：《抗日戰爭正面戰場》下冊，江蘇古籍出版社，1987年版，第1001頁。＇他還巡視檢查了第1戰區的備戰情況。
5月7日下午，日軍在其航空隊的支援下，以6個師另兩個獨立混成旅，由東、北、西三個方面向中條山地區中國軍隊發動全面進攻。在中條山西側，絳縣及橫嶺關附近日軍第41師及獨立混成第9旅，分由西桑池（守軍第5、第14集團軍結合部）及橫嶺關附近向垣曲方向攻擊。經第43、第17軍協力抵抗，激戰至8日晨，該兩軍陣地被突破。日軍分數路向垣曲直進，是日黃昏佔領垣曲，至此，日軍將中條山的中國守軍分截為東西兩部。9日，垣曲日軍分向東西兩面擴張，至12日，東陷邵源，與其由東正面突入之第35師會臺；西陷五福澗，控制了黃河左（北）岸各渡口。另日軍第36、第37師及獨立混成第16旅，由夏縣及茅津渡附近向東發起進攻，攻擊守軍第80、第3軍陣地，8日，由張店鎮附近突破。9日，守軍轉移至臺寨背水與日軍苦戰，第80軍新編第27師被日軍擊破，師長王竣、副師長梁希賢、參謀長陳文祀壯烈殉國。至此日軍已數路貫穿守軍陣地，突至黃河北岸，繼又返轉向北擴張，守軍第5集團軍陷入苦戰狀態。
10日，第3、第7軍遭日軍圍攻，處境危殆，遂以團為單位，向西突圍，第3軍軍長唐淮源因無法突出而自戕殉國。至13日，第3、第17軍大部已突出重圍，向汾河以西轉移。其餘部隊則化整為零，仍留在山區遊擊。
在中條山北側，陽城附近日軍第33師及獨立混成第4旅一部，於5月7日下午向董村東西之線守軍第98軍陣地攻擊，遭到該軍的頑強抵抗。
13日，日軍增援再次攻擊，董村陣地被突破，第98軍轉移至橫河鎮東南地區，因垣曲、邵源均已失陷，後方被截斷，並遭由濟源突入之日軍第21師之向北突擊，第14集團軍背腹受敵，遂於14日開始向北突圍，但僅有2個師突出日軍包圍圈到達沁水以北地區，其餘均被圍于山區內。
在中條山東側，日軍第21師及第35師於5月7日分由濟源、孟縣兩地，突穿守軍第9軍陣地，其第21師於12日突進至邵源，與由垣曲東進之第41師一部會合，並與橫河鎮方向突入之第33師，夾擊守軍第14集團軍。日軍第35師於10日突穿守軍龍王窩陣地，沿黃河北岸向西突進。11日，第1戰區以黃河南岸河防空虛，命令第9軍直屬部隊、第14師及第47師一部，由官陽南渡，守備黃河南岸，其餘（新編第24師及第47師主力）留置道清鐵路西段山地及濟源山地遊擊。12日，日軍西進至官陽附近，控制了黃河北岸各渡口。
14日以後，日軍一面封鎖黃河各渡口，一面繼續於中條山區內圍攻中國軍隊。留置山區內的中國軍隊損失甚重，乃化整為零，分別突圍，向太嶽山區、呂梁山區及黃河南岸轉移。至28日，會戰遂告結束。
為了配合中條山的作戰，毛澤東數次向八路軍總部指示：“我們的基本方針是團結對敵，是配合作戰。”“在敵後猛擊敵人，與正面友軍配合作戰，決不計較國民黨的反共仇恨。”＇《毛澤東軍事文集》第2卷，軍事科學出版社、中央文獻出版社，1993年版，中641、643頁。＇
八路軍各部對友軍進行了積極的配合，太嶽部隊應衛立煌之約進入中條山及汾南三角區，擔