日军大本营考虑到察哈尔战局的艰难，慈改变原定南北会师太原的作战计划。继而集中第二方面军的重兵由娘子关攻入山西。日军大本营判断，山西中国军队在察哈尔集中了重兵，哪嘛娘子关一线、太原地区兵力肯定空虚，这是日军大本营上下所有人的共识，因此察哈尔防线进攻兵力保持不变，继续保持强大压力，牵制山西的重兵，使其无法向南部调兵。
日军大本营命令华北第二方面军，集中两个军，一个战车旅团，400架作战飞机，两支重炮旅团，一支从国内新调上来的工兵联队，共25万兵力向娘子关发动进攻。穷凶急恶的日军面对山西中国军队的大纵深防守体系，决定动用化学武器，一种有毒的化学炮弹，这种炮弹爆炸后可以释放出黄色的气体，可以使人昏厥失去抵抗能力。
日军决定违背国际法，不许使用化学武器的决定。关键是这种情况，穆亚平等一点也不知情，因此造成了娘子关防御作战的困境。百密总有一疏，穆亚平确实疏忽了日军使用化学武器。也不能说穆亚平不重视日军的卑鄙手段，但是他的眼光一是盯着哈尔滨的七三一部队。坦率说日军这个时候七三一部队还没有成型。穆亚平的计划是，一旦日军的七三一部队成型，他要安排二虎捣毁他们。而日军在战场使用的化学武器，其实是一种麻醉计，虽然不能致人死命，但是按照国际交战原则，这种武器也是禁用的。
九月25日、26日，日军出动1200架次，分别对娘子关、太原进行了大范围空袭。在空袭期间日军从国内调上来的工兵联队，主要担任排雷任务。针对张家口出现的雷区，日军进行了针对性的研究，并且找到了通过雷区的办法。日军的两支工兵大队专门对付磁铁地雷和反步兵地雷，一支工兵大队专门对付反坦克地雷。日军完善的军工、科研体系的确效率很高。
日军为了高效进行娘子关作战，第二军司令官寺内寿一亲临石家庄坐镇，统领第四军、第五军作战。日军进行大范围轰炸时，日军第四师团一马当先，率先向娘子关攻击前进。前进时日军工兵高效的排除了沿途的地雷，为战车部队扫清了障碍。9月27日，日军第一战车旅团一个大队，沿着铁路线攻击到井径矿区，日军先头部队距离娘子关已经不足百里地。
这天，娘子关前沿阵地日军轰炸机正在狂轰滥炸。师指挥部内，师长谭鹏正在接听电话，他要随时掌握各旅的情况。谭鹏的第一师位于娘子关前大约5公里处，作为娘子关的前沿阵地，他们要首当其冲面对日军的重兵进攻。外面不断传来爆炸声，震的耳鼓嗡嗡作响，两天来谭鹏不住的打电话，他的嗓音有些沙哑。
“什么用机枪打飞机，亏你想得出来，我命令你老老实实的呆在坑道里，不要想若菲菲，用机枪打飞机纯属胡扯。······，我知道官兵们看到日军飞机猖狂十分气愤，我了解你们的心情，但是没有我的命令，任何人不许对空射击。”谭鹏气愤的放下电话。参谋长说：“师座！弟兄们看到察哈尔打得太好了，心里早就憋着劲儿那，他们恐怕按耐不住了。”
谭鹏说：“求战心切是好的，但是也不能胡来，让日军轰炸机逞威吧！早晚有一天日军的飞机会遭到我们的痛击。穆司令说了，我们一定要建立强大的空军部队，顶多5年时间，我们将夺回制空权。穆司令让我们耐心等待。因此我们现在首要的问题是做好对空防御，避免不必要的损失。”“报告师座，日机轰炸结束了！”一名参谋报告。
“走咱们出去看看！”谭鹏说完走了出去。师指挥部外面一片狼藉，周围布满了弹坑，不少碗口的粗的杂木被连根撅起倒在一旁，枯草败叶在燃烧并升起大团大团的烟雾。“报告师座！根据侦察，日军的先头部队占领了井径。”一名作战参谋从指挥部跑出来禀告。“看样子我们明天就能和日军交火，我们设置的雷区并没有延缓日军进军的速度，”参谋长说。
这时前沿阵地突然响了几声爆炸，“怎么回事，立即向前沿阵地查询，”谭鹏询问。不一会儿一名作战参谋跑出：“报告师座，一支从井径矿区撤下来的部队，强行进入雷区，被困在雷区里了。”“胡闹，他们为什么不走山路绕过来，这支部队有多少人？”谭鹏问。参谋回答：“前沿阵地报告，他们不听劝阻，强行夺路结果误入雷区。他们人数大概有2000人，说是撤往山西投奔我们。”
廖辉说：“命令他们缴械，然后把他们带出来，让他们主官前来见我。”自从七七事变以来，娘子关每天都有老百姓经此逃入山西，也有零星的部队进入山西，而今天遇到了一支人数最多的部队。平时谭鹏派专人引领老百姓和进入山西的散兵游勇绕过雷区进入，而今天这支杂牌部队居然不听劝阻强