1938年5月22日，张家口战役结束11天之后，驻蒙军由第二十六步兵旅团、独立混成第二旅团、伪蒙古军骑兵第五师、骑兵第一旅团、组成的攻击集群，由阿部规秀中将指挥，从大同出发，像晋西北的中国守军发动了全面的进攻。
与此同时，日军第109师团一部、第20师团一部共计一万余人，在飞机大炮的配合下，兵分两路，一路进攻清徐、汾阳，兵锋直指吕梁。另一路则是出古交攻击娄烦，意在夹击二战区司令部所在地方山。
日军来袭，二战区长官部自然紧张起来，二战区司令长官阎锡山立即召集各集团军司令商讨退敌之策，很快作战方案就制定出来了。
由于日军此次三路大军一共只有两万余人，所以二战区长官部调集了3个军8个师共计7万余人与之对战。鉴于马铮所部在上次的战役中损失惨重，所以二战区并没有给马铮所部下达任何的作战命令。
但是驻守晋西北的八路军120师却接到了二战区的命令，要求他们配合傅作义的第三十五军以及赵承受部作战，务必将日军拦截在神池、宁武一线。