灵宝战役中日双方的计划
灵陕之战，日军预谋已久，作战计划部署周密。参战主力为日军第一军，约有3万人。辖属的师旅有：第六十九师团(天兵团)、步兵第五十九旅团(地兵团)、独立混成第三旅团(洋兵团)、神部队(由第26师团临时抽调兵力编成，部队长森冈光之丞大佐，下辖三个集成大队，大约相当于一个加强联队)、独立步兵第九旅团(杉兵团)，以及坦克第三师团(虎兵团)之第十七联队为基干临时组编的熊兵团。当时日军多用兵团或部队作代号，以求保密。但同为兵团，天兵团属师团级(师团长三浦忠次郎)，地兵团为旅团级(旅团长本村千代太)。
参战日军分南北两线：南线为天兵团指挥下的地兵团、洋兵团、神部队，南线之右翼为地兵团，推进至曲村、刘寺(曲村、刘寺现均属陕县张汴乡)地区，任主攻部队;左翼为洋兵团和神部队，该部队原驻大营、五原及陕县城一带，6月2日南调岘山，北寺院(北寺院今为寺院，属陕县张汴乡)地区，牵制国民党兵力。北线为第一军直辖的杉兵团、熊兵团，接替洋兵团调至大营、五原担任助攻。5月下旬前，攻陷陕州的日军仅有洋兵团、神部队，集结在大营、五原及陕县城附近。此后，天兵团率领下的地兵团、杉兵团、第十二军派来的熊兵团，先后开赴陕县，企图在阌乡以东、弘农河河两岸地区歼灭第八战区参战主力部队。
国民党军的部署与日军主攻方向相反，北线为主攻，南线为助攻。参战国民党军部队采用两线、两翼部署：第一防线指挥官为第四十军军长马法五，左翼为吴俊的第八师，部署在大王村(今为灵宝大王镇)南北;右翼为李振清的一○六师，部署在阳店镇以东的岘山庙地区;戴慕真的第一○九师(欠三二五团)部署在大王村以西地区，备援第八师。第二防线的指挥官为第一军军长张卓，防线在灵宝城至虢略镇、周家山(虢略镇即现今之灵宝市区，周家山在五亩乡庄里附近)的弘农河两岸，主阵地在西岸。该线划左、右两地区。左地区指挥官为第五十七军军长刘安琪，防守部队为傅维藩的第九十七师，师部驻犁湾原，防区为老灵宝城、坡头、牛庄、北田村(老灵宝城现属大王镇，坡头现属函谷关镇，牛庄、北田村现属城关镇)。郭吉谦第二八九团守灵宝城至函谷关附近的南店头。曾庆春第二九○团守坡头、牛庄、北田。右地区指挥官为第一六七师长王隆玑，防守北田、虢略镇、周家山一线。匡泉美的第五六○团守北田至虢略镇，贺一迟的第四九九团守虢略镇南的岳渡至石家山地区。另有一○九师的刘明第三二五团防守周家山至朱阳镇的西涧河左岸地区。在灵宝参战的国民党军，共约10万人，统由第三十四集团军司令李延年指挥，隶属蒋鼎文的第一战区长官司令部领导。
日军得知国民党军这一部署后，好大喜功的第一军司令官吉本贞一就向华北方面军提出集中本军部队，在灵宝地区打击国民党军第八战区援军的建议，并请求攻击潼关威胁西安，遂电告华北方面军：军准备约以一周时间，进行灵宝附近地区之作战，击溃灵宝以东特别是第八战区的部队。
在郑州指挥所的冈村宁次对第一军的建议很重视，5月27日他带着参谋们飞抵陕县，与吉本贞一一起研究了下一步作战方案。最后冈村宁次同意了吉本的方案，并下令调遣未参加洛阳战斗的战车第三师团战车第17联队的两个中战车中队临时配属给第一军。为了遵从一号作战总体部署，华北方面军给予第一军的时间不多，命令其在6月10日前完成攻击任务并转入防御。
灵宝战役中国军队的进攻
就在日军紧锣密鼓调兵之时，蒋介石要求全线反攻。5月25日，第一战区司令长官部，曾颁甲作命第二十一号反攻命令，正遵办间，复奉令暂停行动。至31日，更奉蒋委员长辰寝戍令一元甲电令：「限6月2日10时开始反攻。」[1] 此前，第八战区副司令长官胡宗南认为单纯的防御不能保持阵地完整，已下令所辖部队自5月27日主动出击。
国民党军第8师和第106师担任对日军反攻的先锋。第8师反攻五原窑-大原一线，第106师(师长李振清)负责攻取岘山庙。国民党军第8师原为湘军劲旅，师长吴俊原为第一师第二团团长。为了守备灵宝一线，第八战区为这个师配属了重炮第11团105MM榴弹炮一个连，另将第九军炮兵营一个山炮连和第一军的一个37MM战防炮连调拨给该师。自5月27到6月2日，国民党军两个师以猛烈炮火向日军阵地发起攻势。日军战史资料称：当面国民党军两个战区的部队较多，并控制着灵宝至潼关大纵深的黄河南岸之狭长谷地，从5月27日到6月2日连连发动执拗的反击[2] 。岘山庙阵地自被日军步兵第59旅团独立步兵第82大队占领后，就成为从平陆和垣曲渡过黄河而来的日军第一军在豫西立足的重要支撑点。日军连遭106师的猛烈攻击后，伤亡惨重，在6月1日的攻击中，半天的战斗，防守该阵地的山田中队就伤亡过半，增援来的泽谷中队奉命接防，刚进入阵地就陷入与国民党军惨烈的白刃战中。虽然国民党军未曾攻取岘山庙，但日军独立步兵第82大队经此一战，已丧失战斗力，被迫撤退后三角山一带休整。
6月2日晨，国民党军第八师冒雨发起猛攻，开始进展顺利，官兵前赴后继，锐不可当，一度攻取了五原窑阵地。敌军杉兵团从陕县调来汽车10辆，满载敌兵驰援。右翼106师没有按计划占领岘山庙，致使第八师孤军深入。3日12时，日军三四百援兵窜驰南北朝村，并向第二十二团的后方干扰，双方白刃肉搏，死伤枕藉。据师长吴俊回忆：反复争夺一个据点达10余次之多，以至尸横遍野，其悲壮之激烈状况，不亚于淞沪战场。[3] (《反攻陕州及灵、虢防守战》第57军第8师师长吴俊，14时30分，副长官胡宗南下令：第八师撤至韩家凹、砦子沟、季家湾、五帝村之线(韩家凹今为韩家村，砦子沟今为沟北村，季家湾应为吉家湾)。4日，战场较为沉寂，第八师伤亡较重，反攻无力，防守亦难，李延年速调戴慕真的一○九师增援，令其在神窝、路井、桥头、朱家窝一带设防。6月5日，日军发动再反攻，国民党军第八师的反攻陕县告以结束。
国民党军统帅部对反攻陕州之役期望很高，陕州之役未能达成蒋介石亲自下达的预定目标，令蒋大失所望。当时，国民党军指挥部认为陕县的日军仅有天兵团所辖的地兵团等两个旅团人马。对洋兵团、神部队、杉兵团的调入并不清楚，对熊兵团的参战更为不知。国民党对这次作战，敌情不明，方略失当，命令多变，仓促上阵，被繁杂的日军参战部队保密代号所蒙蔽，自以为是以多打少，实际上是以少打多。6月4日夜，日军熊兵团在陕州大营完成集结，做好了机动准备，6月5日06时日军发动总反攻。于是，被反攻的普通装备步兵师以血肉之驱死拼日军坦克师团的大鏖战，在崤函高地、弘农涧畔，铭记下中华民族抵御外来侵略历史篇章的光辉一页!
灵宝战役日本军队的进攻
6月1日，日军战车第三师团战车第17联队两个战车中队在联队长渡边谦太郎带领下秘密抵达战场，等待施以致命一击的最佳时机。3日，冈村宁次再次电令将山路秀男的坦克第三师团(虎兵团)全部配属第一军。这样，吉本贞一共指挥天、地、洋、杉、虎五个兵团，坦克90余辆，装甲车250余辆，发起灵宝战役。此外，冈村宁次还命第12军一部在洛宁、卢氏等地策应第1军作战。6月4日晚，战车第三师团在师团长山路秀男带领下陆续抵达陕县。同时，日军对于大反攻的部署做了相应调整。
六月4日10时30分，日军第一军司令部在陕县三里桥正式发布进攻命令：本军拟按原定计划于5日晨发起攻击，首先迅速歼灭弘农河右岸敌军。其要点是： ①杉兵团向董家、熊岭、韩家凹、乌里、布张推进; ②天兵团攻击岘山庙、曹家园、祖师庙、梅家山，推进到庙头、马家凹、高家山一线;同时，派地兵团夜袭三角山西南地区敌军，然后沿刘家河、南沟，向项城方向挺进;③渡边支队(熊兵团坦克的2个中队基干)5日晨越过杉兵团挺进至西水头附近，与天兵团密切配合截断敌军退路。第一军同时命令，在抵达虢略镇以后，渡边谦太郎的两个战车中队再归还战车第三师团建制。
日军战车部队的到来，令战场形势陡然发生改变。第八师师长吴俊后来回忆道：敌人不仅以优势空军及炮兵掩护，更重要的是阵地前突然出现大批中型战车冲向我军阵地。虢略一带的地形属于黄土地带，地面沟壑纵横。日军战车常停止在土坎上肆无忌惮地对国民党军阵地疯狂扫射炮击。国民党军士兵苦无反战车武器，只得在土坎下构筑掩体，以躲避战车的射击。吴俊命令士兵使用集束手榴弹潜往投掷于战车腹下，日军战车被炸数辆。其余战车才悻悻而去。第8师战前战斗人员9700多人，战斗结束后仅余1200人，此战之悲壮，战斗之激烈，牺牲之大可以想见。
日军战车部队是于6月5日投入战斗的，在国民党军战史资料中记载道：第八师当面之敌，于五日拂晓，以猛烈炮火向砦子沟、焦岭、小南朝阵地射击。六时许，敌先头部队四百余，战车七辆，向该师阵地进攻。守军沉着应战，当毁敌战车三辆。七辆战车为当时日军一个中战车中队的编制，而日军当时有两个中战车中队。国民党军战史续称：旋敌站主力步兵千余，战车九辆，蜂拥而来，我复将其战车三辆击毁。同时，敌复以步骑兵五百余，向王和、韩家凹第24团阵地猛攻;另一部步兵七百，战车十余辆，向小南朝第22团阵地猛攻。如果考虑在前面的战斗中被国民党军击毁的三辆战车，那么后面战斗出现的九辆战车和十余辆战车，几乎就是战车第17联队两个战车中队剩下的全部战车了，此战再毁三辆，日军战车在当天的损失有六辆之多，损失比例还是比较大的。但是，被轻型反坦克武器(普通地雷、普通手榴弹等)所击毁的日军坦克，稍事维修又可投入使用。
国民党军缺乏有效的反坦克武器，只能以原始的方法对付这种钢铁猛兽。据国民党军士兵在多年后的回忆资料，守军在与日军交战前，就预见到日军有可能使用战车，因此在洛阳-潼关公路及其两侧阵地前沿，广泛挖掘反战车陷阱，当日军战车掉入陷阱后，守军一边反击日军步兵的冲击，另组织敢死队对陷阱内日军战车围而毁之，如此战术击毁日军战车六辆，恰与当日国民党军战史资料的记载相符。
尽管守军官兵英勇奋战，但连日的消耗尤其是日军战车部队的出现，令国民党军前线指挥官十分顾虑，5日晚前线指挥官命令各部收缩阵地调整部署准备再战。第二天一时许，日军即趁夜色以战车十余辆，步兵五六百，在炮火掩护下，向守军第八师24团阵地进攻，日军战车很快突破了守军阵地，双方步兵开始进行反复肉搏，激战中24团副团长马炳章壮烈牺牲。6月6日黎明时分，第八师阵地分别被日军战车突破，国民党军被迫全线后撤，转入到弘农河西岸的第二道防线坚守。在撤退前，国民党军对洛阳至潼关公路进行了彻底的破坏，利于日军战车可能行动的要道要点一律布雷。
国民党军在通向虢略的各条道路上均布设了大批地雷，令战车第三师团十分头痛。守军利用陡坡、台地和大面积的布雷区进行防守并集中使用战防炮进行反击，使战车第三师团的战车举步维艰。伴随战车第三师团前进的师团工兵队奋力进行排雷工作，试图为战车开辟前进道路，却往往因为守军坚决抵抗而进展极其缓慢。国民党军第97师291团二营(营长刘舜元)据守的弘农河东岸官庄原-蓝家凹阵地，依托有利地形，沉着抗击日寇四、五十辆战车和上千名日军四天三夜，随后成功突围回卫军部。豫中会战初期，日军坦克第三师团以两天半的时间，攻占了许昌、郏县、临汝，前进了大约150公里。这次，直到6月9日，日军坦克第三师团仅前进了20公里，刚刚抵达弘农河东岸。眼见距离华北方面军规定的6月10日终止战斗的期限只有一天了，而完成突破守军防线并与第69山地师团会师于虢略东北的计划还遥遥无期。华北方面军原来以为发动进攻后，很快就能突破并击溃守军的防御，因此第一军的参谋们还曾向华北方面军建议从渑池向西发动大规模进攻占领潼关，以为下一步进攻西安做准备。华北方面军甚至中国派遣军都自负地认为这一计划可行，但担心会影响一号作战的兵力使用，攻占潼关后没有足够兵力守卫为由，拒绝了第一军这一建议。现在6月10日的期限已经迫在眉睫，第一军原来预定的作战任务却还没有完成，这令第一军的参谋们十分难堪。
6月10日，日军战车第三师团主力渡过弘农河，向弘农河西岸的国民党军阵地发起猛攻，但守军的大面积布雷区，令战车第三师团长山路秀男十分为难。当日下午，第一军参谋长吉本贞一来到弘农河岸以东的西水头村战车第三师团司令部，与山路秀男一起勘察地形，选定进攻道路。战车第三师团参谋长桥本通义大佐向吉本做了战场汇报，心急火燎的吉本与山路秀男及战车第三师团作战主任参谋永山仙一中佐研究后，决定将突破点选在虢略镇附近的牛庄-毕家砦一线。当日傍晚，日军选择战车部队新的攀山上塬的攻击道路后，此处很快成为激战的焦点。国民党军在牛庄-毕家砦-雷家沟的防卫，分别由第97师、第8师和第106师(增援)承担。此时的战车第三师团，在6月10日上午的进攻中，因为地雷和国民党军空军的轰炸以及反坦克炮的射击，有不少战车被击毁和击伤，已经蒙受了很大损失。伴随其进攻的第62师团独立步兵第14大队也伤亡惨重，大队长金森正平少佐在上午九点被毕家寨守军击毙，换由尾崎接任，很快也被打成重伤，继由炮兵中队长柴田指挥，一天之内换三任大队长，可见战况之激烈。为了加强突击力量，日军孤注一掷，将从山西调来的最后一个预备队原来留守在垣曲渡口的第12军最精锐的独立步兵第120大队配属战车第三师团。6月10日晚的激战后，日军战车部队突破了毕家砦防线，在战车和重炮火力掩护下，日军步兵继续向前贯穿扩大突破口。在此紧急关头，刚被106师317团换防替下火线的第八师副师长王剑岳率领残部杀回阵地，两次负伤，不下火线，英勇阵亡。