在华北山西方面，1941年5月7日至月底，日军华北方面军集中了10万余人的部队，包括从华中中国派遣军和关东军中抽调部队和飞行团，进攻晋南中条山地区中国第1战区的近18万部队。

中条山战役，使驻扎在这一地区内的国民革命军遭到惨重失败，共伤亡4.2万余人，被俘3.5万余人，而日军仅伤亡4000人左右。黄河以北的岳南和中条山区的主要城镇和交通要道，均被日伪军占领。日军以1比20 的极小伤亡代价打败了中条山地区的国民党军，蒋介石称此役为“抗战史上最大之耻辱”。

当第一战区的部队被肃清以后，第八路军的部队又逐渐深入中条山区，继续开展游击战争。日军“华北方面军”也不得不承认：“中条山会战以后，在新占据的地区内，以前的不安定势力即重庆军，被中共势力取而代之，逐渐浸透到各个方面，治安反而恶化了……作为蒋系中央军扰乱治安基地的中条山脉据点……实际上有名无实。拿它与共党系统相比，它的活动是极其差劲的……从此，华北的游击战便由中共军独占了。”


　　中条山位于山西南部，横亘黄河北岸，东西约170公里，东连太行山、太岳山，南屏潼关、洛阳，北控晋南，东控豫北。平汉、同蒲两铁路线在其东西两侧，既是向华北进击的前进基地，也是实施敌后游击战争的作战基地，战略位置甚为重要。当时，中条山地区国民革命军守军兵力共计16个师，约15 万人。

1941年5月6、7两日，日军航空兵首先发动攻击，轰炸西安、咸阳、潼关、郑州等地，7日晚，日军按计划以分割包围和向心攻击，向中条山发动了进攻。

西部方面，日军分由西桑池、横岭关附近向垣曲方向进攻。国民革命军守军协力抵抗，激战至8日晨，阵地被突破，日军于当晚攻占垣曲，中条山守军遂被分割为东西两部。日军分由夏县以北、以南向中条山西侧守军进攻，8日凌晨，张店镇附近阵地被突破。日军迅速向国民革命军守军后方渗入，9日晨进至五福涧。此时，与日军苦战两日的国民革命军第八十军第二十七师师长王竣、副师长梁希贤、参谋长陈文祀等均已壮烈牺牲。国民革命军第三军军长唐淮源因无法突围，于 12日自杀，其第十二师师长寸性奇于15日阵亡。

东部方面，中条山东部是指河南省北部道（口）清（化）铁路西段的地区，在此方向担任进攻的日军是华北方面军直辖的第35师团（配属骑兵第4旅团）和第21师团。

守军是中国第一战区所属第9军。5月7日晚，日军第二十一师团及第三十五师团分别由沁阳、温县地区，在飞机、战车、火炮支援下开始向西突击，向防守东方正面的第九军进攻，8日8时，日军第35师团突破第54师阵地占领孟县，尔后与第21师团合击济源，激战至8日夜，日军攻占济源。国民革命军守军第九军退至封门口既设阵地，留一部在大岭头侧击日军。由于西路日军第四十一师团已于8日晚攻占垣曲，卫立煌因河防空虚，即令第九军主力由关阳渡口撤至黄河南岸担任河防，留一部兵力迟滞日军，掩护第14集团军后方。10日拂晓，第九军直属部队及第五十四师开始渡河，由于日军不断轰炸渡口及船只，渡河部队只能乘日军轰炸间隙抢渡，所以，直至当夜，方渡过黄河。

同日，日军由董封突破国民革命军守军第九十八军阵地，该军转移至横河镇东南地区。此时，左邻国民革命军守军第五集团军已陷于混战。11日，日军猛攻第47师阵地，渡口、船只已全被炸毁。第47师及新编第24师无法渡河，不得已退至王屋、邵源公路以北进行游击，并与第14集团军取得联系。当日，日军西路的独立混成第16旅团与东路的第35师团在邵源会合。

卫立煌下令第十四集团军主力向沁水、翼城公路以北转移，第十四集团军于12日夜开始北进，但被日军阻止，折还横河镇一带，仅有两个师到达沁水以北地区，其余，被阻于中条山区内。至此，中条山通南岸的黄河渡口全被日军封锁，日军随即北向横河镇突进，与第33师团夹击第14集团军。未及撤到黄河南岸的第9军部队则转移到道清路西段和济源以北山区开展游击战争。14日以后，日军一面封锁黄河各渡口，一面进攻中条山区内的中国军队，山区内的各部队损失惨重，乃化整为零，分头突围，向太岳、吕梁山区及黄河南岸转移。至28日，战况趋于沉寂，中条山会战结束。

大规模行动告一段落之后，日军即在中条山区内反复搜索、扫荡残留的第一战区零散部队。直到6月15日，日军才宣布“中条山会战以赫赫战果胜利结束”。

第一战区司令长官——卫立煌