而第6步兵旅团长竹原三郎少将所率之4个步兵大3个炮兵中队，确保南城。第3师团在金溪集结，准备对鹰潭方面作战。
但就在日军高歌猛进之时，北线突然传来紧急情况，绥远地区的中国军队突然间发动了大规模的反击。
没错，北线的国军行动了，时间是6月7日夜，与日军占领衢州为同一天！
最先行动的是第八战区的主力第35军，当夜该军的两个团突然对五原县城发动了突袭！
五原虽然只是一个小县城，城不大，人口也不多，但日军对这里却非常看重。
原因也很简单，因为这里的地理位置很重要，守住五原退可以保包头，进可以窥甘肃、宁夏，是进犯大西北有战略要地。所以在绥西战役后，日军虽主动撤出河套平原，而对五原则占而不走，并调来日军要员水川伊夫中将为酋，另外还从东北调来文职技术人员百余人，及宪兵队、特务队、守备队等千人。
此时日军在整个河套平原的守军对外宣传是一个步兵联队，但实际上只有步兵一个不满员的步兵大队，另外还有王英伪部绥西联军三千与人。
除此之外，日伪军还在河套平原组建了一支绥西警备军。
这支警备军以土匪和伪警察为主，总兵力大约八百余人，所以整个河套平原的日伪军加起来大约五千人。
但这五千人里面只有驻守临河的那个日军正规野战大队有较强的的战斗力，其余人大部分是用来凑数的。
尽管如此，日伪军对河套平原的控制还是很强的，他们不但占据着临河与五原城及丰济渠以东的广大区域，在政治上收罗汉奸，设置伪政权，经济上企图组织日中联营合作社，倾销日货，掠夺中国资源，军事上除构筑五原县城核心工事，近郊守卫阵地碉堡处，并令伪军在外围构筑据点准备长期占领五原。
第35军经过侦查得知，守五原城的日军指挥部设在屯垦办及皮毛坊内，守备司令由清水大佐担任。
日军分别占据屯垦合作社、实行小学、天主堂、耶稣堂、平市官钱局等据点，并将各点互相打通，连成核心阵地，外围用铁丝网，满布地堡掩体。
伪军王英部的千余人，驻防于西关，旧城及近郊村庄，筑有防御阵地及土堡，构成外围阵地。
绥西警备军一部驻守五原以西新公中、郝进桥、蛮克素、南牛犋、梅林庙等处，城西北的广盛西驻有重兵，并在乌加河、乌拉壕上架有桥梁多处，后方交通线亦派有敌伪军守护。
战前傅总司令亲自到临河五原一带视察，并对日军的额兵力部署、防务、及后方交通运输等均作了详尽的侦察，随后在第35军军部，与军长董其武制定出收复五原的作战计划。
按照傅总司令的安排，先派部队深入敌后，破坏交通线及所有桥梁，便于阴击增援之敌，孤立五原守敌。
同时派连长王步云等沿线侦察地形敌情，并伪装敌“宣扶队”混进五原城，详细侦察城内敌情，另派官兵乔装老百姓，混进了城内，替敌人铡草喂马、担水，以为内应。
发动当地群众为向导，组织民众担架队、运粮弹队，支援作战，同时把黄河之水流入各干支渠，叫农民提前放水淌地，使河套地区成为泛滥区，使日军寸步难行，特别是汽车、坦克、炮、骑兵等，更难活动。
并按计划，令101师董其武部推至丰济渠口，新三十二师袁庆荣部，进驻郝进桥桥以北，并架好渠上便桥。
骑兵门炳岳部调至临河南台子、德和泉一带，作进攻五原准备，马腾蛟部35师接替天吉太桥防务，游击部队李作栋各部均预先潜入南茅庵一带隐蔽，安华亭旅潜至安北、西山咀、马七渡口等处，阻敌增援和截击逃溃之敌。
最后，决定将攻城时间定为6月7日夜。
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