令， 第56军第115师常恩多部负责在大枣沟头、姚家庄、刘家官庄、姜家庄、乔家湖、白沙埠一线设防；第129师周福成部在南哨、南庄、南沂庄、东哨、凤仪官庄、柏家庄、石屯庄、李官庄一线构筑工事；第49军第106师霍守义部在沂河以东的三官庙、九曲店、独树头、桃园、甘家屯、相公庄、前河湾一线据守；第110师张文清部第1团及两军直属的补充团、辎重团充当总预备队。
3月6日， 日军国崎支队首先在沂南越过汶河，河南张庄陷入敌手，日军遂以张庄为前进基地，一路夺取砖埠、青坨。随后日军又越过蒙河，于当日傍晚5时许与守军第1291团在西官庄一线率先交火。
日军仰仗优势火力，不断炮击西官庄、李官庄等前沿阵地。面对日军的猛烈炮击，守军岿然不动，见天色已晚，日军又不擅长夜战，统率日军前锋的第11联队联队长长野佑一郎大佐遂决定暂停进攻，退往青坨扼守公路以待来日再战。
是夜，第129师特务营等部紧急在公路要点半程设防，并以部不断骚扰日军休整，致使日军主力直至7日下午一时后才重新发动进攻。
此时国崎支队主力已经尽数开到。日军调集重炮轰击第129师各阵地。在日军的150公厘重榴弹炮的轰击下，守军草草构筑的工事多次破损，日军趁机猛攻东北军各处阵地，并于当日夺取大峪、西官庄、仙子峪、李官庄、北张村、下峪子等多处村落。周福成亲自指挥其部第3团并2连师属炮兵发动反击，并一度收复大峪、仙子峪等失陷村落，然而在反攻中日军施以飞机大炮，并继而释放毒气，给出击的第3团造成极大的损伤，该团团长应鸿纶也身负重伤。迫于各部伤亡惨重，第129师被迫放弃北线部分村落，收缩防线，至该日日暮，日军又控制了张家寨里、石屯庄两个村落。
西线的日军捷报频传，东线的坂本支队也不甘示弱，其所属步兵第21联队于3月7日发动进攻，一部率先夺取树沂庄，而工兵第5联队也在野炮兵的协助下夺取葛沟、车庄、塔桥、前湖崖几处村落，步兵第42联队则夺取要点汤头。
至此，两线日军呈齐头并进之势。
3月8日，日军继续进攻。坂本支队控制刘家五湖后越过汤河在白塔、大姚家庄、东南白塔与守军第106师激烈交火，布置在此的东北军几个连队坚守不退，以至于最终全军覆没、以死殉国。日军继续进攻，在郭太平、大太平、八间屋、东水明崖、西水明崖等村落与守军逐屋争夺，在付出近300余人的伤亡后将战线推进至柳林头、郑家寨子一线。
就在东线激战的同时，国崎支队猛攻南哨、南庄、南沂庄、柏家庄、船流一线，形势极度危急。有鉴于此，刘多荃勒令第115师自半程出击，侧击日军后方，以解除第129师当面之威胁。第115师奉命以两团的兵力反击大峪，日军被迫分兵，双方在平原上纠缠成一团，一时间枪炮已经失去作用，战斗进入极其血腥的肉搏作战。战至当日五时，第1151团仅余700余人，第1152团只