在国军积极备战的同时，日军方面也已经完成了战前准备！
为了能彻底的全歼中条山地区的十几万中国守军，中国派遣军总司令部不顾警备地区治安状况下降的不利形势，硬着头皮将隶属于华中战区的第15、第33两个师团抽调到华北，配属华北方面军。
还从关东军调集飞行第32、第83战队到华北，配合第3飞行集团主力，在运城、新乡两个机场展开行动，担任空中配合。
接着，日华华北方面军还将其所辖兵力作了适应性调整，编成了参加中条山会战的序列——第1军：第33、第36、第37、第41师团，独立混成第4、第9、第16旅团，军预备队！
方面军直辖兵团：第21、第35师团，原配属35师团之骑兵第4旅团一部及第3飞行集团。
总指挥官由华北方面军司令官多田骏中将担任，此次出击的总兵力约10万余人，是华北方面军组建以来单次战役出动兵力最多的一次作战。
为了配合对中条山的进攻，1941年上半年，日本组织63个大队的兵力，对中国东南沿海首先实施封锁。
同时，在正面战场实施了所谓灵活的速战速决的作战，即发动豫南、上高战役。
经过周密的部署，日华华北方面军决定由第1军从山西省方面攻击，直辖第21与第35师团从河南省方面攻击，决心置作战地区于张马—垣曲一线，分成东西两个地区，把重点始终保持在西部地区。
企图在正面利用已设阵地及黄河的障碍，以挺进部队切断退路，从两侧地区神速楔入突破敌阵，将中国军队完全包围，接着以迅速的内部歼灭战和反复扫荡，将守军完全围歼。
为了迷惑中国军队，从4月底到5月初，日军征调频繁，并制造种种谣言，以此为掩护完成了进攻中条山的部署！
截止5月初，日军驻山西第一军所属的第36、37、41师团及第3、9独立旅团，伪24师，分布于中条山西面之绛县、横岭关、闻喜、夏县、安邑、运城、解州、永济、风陵渡、河津及闻喜、夏县以北各地区。
第33师团附第4独立旅团分布于阳城、芹池、沁水一带。
第35、21师团及伪军张岚峰、刘彦峰分布于温县、沁阳、博爱、董封、新乡、焦作、高平、长子、陵川等地区。
5月5日，华北方面军司令部下达了对中条山的第14次大规模进攻，确定总攻时间为5月7日，代号为“中原会战”。
日军确定此次会战的目的是，消灭和扫荡蟠踞在晋豫的中央军主力，消灭其在黄河以北的势力，扩大和利用这次会战的战果，借以确保华北安定。
作战的指导是以彻底击灭张马—垣曲之线以西中国军队，并予该线以东中国军一大打击之目的，以第一军主力在中条山西北侧，由左向右并列第41师团、独立混成第9旅团、第36师团、第37师团、独立混成第16旅团，分由桑池至张店间多处突破，直趋垣曲亘其以西之黄河北岸，先分断中国军，然后扫荡歼灭。
另以第33师，由阳城向南攻击；第35师、第21师，分由沁阳、温县向邵源方向攻击，协同集团军主力夹击中国军队。
此时中日双方都剑拔弩张，一方积极备战，决心死守中条山，而另一方则是处心积虑，倾尽全力，发誓一定要拿下中条山，火药味儿顷刻间就变的异常的浓郁，大战一触即发！
日军进攻首先从空中开始，5月5日，日军第三航空兵团指挥官本下敏在新乡开设了指挥所！
当日，两个飞行团，分别在新乡、运城两大机场完成集结，一部位于临汾机场汇合。
第二天一大早，第1飞行联队便由上述机场起飞，轰炸了西安、咸阳、澄城、大荔、朝邑，并于7日轰炸了潼关，将该地的陇海铁路被炸断！