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从8月11日战斗打响，日军主力在南线猛攻南口阵地，但是却遭到了中国军队的英勇反击，致使双方陷入胶着之中。
更重要的是，守军利用山区有利地形阻击，给日军造成了极大地伤亡。
在南线久攻不下的情况下，日军方面命令关东军随即行动，从北线打开缺口，配合南线的部队夺取张家口。
随后关东军司令部给察哈尔派遣兵团下达了作战命令，首先是命令混成第2旅团从天津回到张北，并接近长城，向平绥路进攻，击溃当面的中国军队，迅速攻向张家口西南地区，切断平绥路，然后准备向宣化前进。
伪蒙古军主力于北线的商都、化德附近集结，与堤不夹贵大队的两个中队，确保张北、康保附近地区，掩护军主力的右翼。
在多伦留下大泉基大队的一个中队与“满军”、“伪蒙军”一部，向独石口方向警戒，以掩护军的左翼。
接到命令之后，日军第二混成旅团，按关东军“蒙疆兵团”进攻张家口的计划，一路由大泉基少佐的大队从沽源经崇礼攻向宣化以策应旅团进攻外，旅团主力于8月20日晚间，对多伦以南的张北一线作猛烈攻击。
十川次郎的第1联队从神威台、汤浅政雄的第3联队从神