东北线，日军樱井省三中将指挥的第33师团一部及独立混成第4旅团一部，约万余人，从阳城方面向董封镇一线攻击。

第一战区司令长官部根据情报，针对日军分兵合击，袭击第一战区各部队通信联络及各级指挥部，并以重兵攻占各交通要点，切断各军联络，各个击破，封锁山口、渡口，逐步紧缩包围圈，完成合击的战术。电令各部以交通线为目标，加紧游击袭破，妨害敌之攻击准备及兵力集中。

但由于种种原因，上述命令未能得到有效组织施行，致使中条山战役开始第二日情况便迅速恶化。各部仓促应变，分别与各路日军交战，中条山战役正式打响。

横岭方面，日军第41师团和独混第9旅团，发起进攻后，很快即突破第一战区第14军、43军、15军的防守阵地，并快速南进，于8日下午即攻占了黄河北岸的垣曲（城关镇）；割断了第5、第14集团军的联系。

9日12时，敌41师团一部又与第36、第37师团对第5集团军进行了双重包围，随之开始攻击，守军即退至第二线阵地进行防御。作战中，第3军、第80军进行了英勇的抵抗，损失严重。当敌军已攻至第5集团军司令部所在地夏县以东的马村附近时，曾万钟即率集团军总司令部东移至南涧沟，准备不得已时各军逐次南移，在五福涧渡河。

而就在此时，日军独立混成第16旅团，在9日晨已攻占了五福涧，截断了曾万钟部的退路。尽管谷焘所率85师的两个团在该地作战至10日晨，被迫撤回南岸。

第5集团军此时已无法渡河，乃由南涧沟向西北方向突围，结果损失极重，第3军军长唐淮源在极困难中指挥部队战至最后而于12月12日自杀，12师师长寸性奇亦于15日阵亡。第80军从平陆以东后撤至台寨、师家滩一带时，历经苦战，于11日渡至黄河以南，该军新编第27师师长王竣及副师长梁希贤、参谋长陈文祀等均在作战中牺牲。

98军经辗转作战15日突出重围而到达了北面的太岳山区，而曾万钟率第3军、15军及94师最后突出重围，向西越过同蒲路南段，渡过汾河、黄河，到达陕西，然后转至洛阳、新安一带。93军、第17军亦向西转至稷山和乡宁。

而在阳城方向，日军第33师团在沁阳的第21师团、在温县的第35师团的配合下，以一部对中条山东部刘茂恩第14集团军指挥的4个军又一个师发动进攻。在沁阳以西扼守公路的第9军54师，与敌激战至8日8时而后撤，孟县被敌占领。

接着日军第21、35师团会攻济源。当日晚间，济源被其占领，此时第9军接到卫立煌将军的命令，退守王屋镇以东的封门口山区既设阵地，一部于封门口以南的大岭头阻止敌人，以掩护黄河的关阳渡口。

由于西路的敌41师团已于8日的下午占领了垣曲，独混第16旅团继续沿黄河北岸东进，卫立煌当即又令第9军从速由关阳渡口，撤至黄河以南。然而东西之敌已快会合，加之敌空军对渡口进行轰炸与封锁，不少船只被炸坏，因此，第9军仅有第54师在受到较大伤亡后，渡至黄河以南的官水磨一带，第47师、新编第24师因已无法渡河，而撤至王屋、邵原公路以北，进行游击，并与在该地区的第14集团军取得联系。