9月5日，在獨立第2混成旅團旅團長本多政材的示意下，負責進攻李家寨、羅家山一線的步兵第1聯隊在30餘架飛機的掩護下，以重火力開道，向著李家寨、羅家山陣地發起猛攻。
此時的李家寨和羅家山陣地，由於日軍多日來飛機大炮輪番轟炸，守軍的士氣低落，一時間竟然滋生了恐日的情緒。對於陣地上士兵的情緒變化，第425團團長李在溪和第402團團長劉庸之都沒有察覺到。因此戰鬥一開始，守軍就落入了下風。
此次進攻，日軍改變了步坦協同的戰術，隻是以步兵發起佯攻，吸引守軍進入陣地，之後再集中坦克、大炮、飛機的火力，猛烈轟炸守軍陣地。於是這樣守軍就處在了一個很尷尬的地步，守軍傷不到日軍，卻又不敢撤退，因此就隻能待在陣地上忍受著日軍狂轟濫炸，使得守軍的士氣再一次下降。
下午時分，日軍再次猛攻李家寨、羅家山陣地，守軍根本攔不住，眼看著前線陣地有失守的態勢。於是危急時刻，第425團團長李在溪立即向天鎮城內的李服膺請求增援。收到電報李服膺當即組織兵力增援，雙方鏖戰一天，最終還是艱難的守住了李家寨、羅家山陣地。
與此同時，瓦窯口方向的高朝棟第426團也在與日軍鏖戰。在瓦窯口方向，由於地形比較平坦，因此日軍就采用了常規的步坦協同戰術。日軍以數輛裝甲車、坦克分批輪番掩護步兵進攻。高朝棟根據日軍的戰術，在陣地前埋設了大量的地雷，用以阻擊日軍的坦克進攻，同時又以步兵猛烈射擊日軍步兵。
但是進攻瓦窯口的日軍在看到裝甲車、坦克被守軍的地雷所阻後，步兵又因此暴露在了守軍武器的有效射程內遭到守軍的火力打擊，進攻不得不撤退下來後，集中大炮、飛機狂轟濫炸。不過由於高朝棟的應對得當，日軍始終沒有突破瓦窯口陣地。
整整一天，瓦窯口、李家寨、羅家山均遭到了日軍猛攻，守軍死傷慘重，不過陣地還是沒有丟失。
9月5日淩晨五時，李宏帶著部隊在伏擊了一個日軍車隊，炸毀了日軍三輛汽車，繳獲了一批糧食和彈藥。
淩晨六時，由於日軍的圍堵，李宏放棄了向積兒嶺以北地區前進的計劃，轉道向南撤退。經過四個多小時的急行軍，李宏跳出了日軍的包圍圈，來到了磨石山。李宏下令全連在磨石山暫時休整。
此時，李宏的連隊人數又一次得到了增加，達到了180人。這是因為昨天晚上李宏他們帶著從偽蒙軍騎兵手裡奪回的糧食和牲畜回到了細巴溝村，李宏將所有的糧食和牲畜全部還給了村民，得到了村民們極大的感激。但是在偽蒙軍騎兵搶劫村子時，殺了幾個村民，這就導致有幾位村民死活都要加入李宏的部隊，為親人報仇。李宏見他們報仇心切，村民們又在一旁勸說自己收下他們，加上自己也需要擴充部隊人數，於是就同意了他們加入自己部隊。不過由於他們沒有經過任何訓練，李宏並沒有讓他們參加戰鬥，而是將他們和連部直轄的那個步兵班合編成一個輜重班，負責照顧繳獲的馬匹和運輸物資。
日軍在追擊李宏等人到了姚明莊村以南地區後，為了防止驚動盤山的晉綏軍，就停止了追擊，繼續執行原來的清剿任務。
李宏帶著部隊撤退到了磨石山後，就暫時停在了這裡，休整補充體力，以應對接下來日軍對盤山的攻勢。
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9月6日淩晨時分，本多政材親自率領已經集結完畢的獨立第2混成旅團主力和偽蒙軍兩個騎兵師，浩浩蕩蕩地從積兒嶺出發，直撲盤山而來。
這一次本多政材信心十足，發誓要一舉拿下盤山，從而奪取天鎮。東條英機為了支援本多政材的進攻，調集了大量的彈藥物資運輸到獨立第2混成旅團，這其中也包括了大量的炮彈以及部分毒氣彈。除此之外，東條英機授予了本多政材指揮航空兵的權限，可以隨時調集飛機轟炸中國軍隊的陣地，支援前線部隊進攻。有了東條英機的大力支援，本多政材滿懷信心，打算以雷霆萬鈞之勢拿下盤山，直接衝到天鎮城下。
盤山是天鎮城東南4公裡處的一座高聳險峻的山峰，也是天鎮境內著名的古跡勝地，既可以俯瞰平綏鐵路，又能屏障天鎮縣城，是屬於兵家必爭之地。
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