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娘子关位于晋、冀两省交界处，是正太路上的重要关隘，为由东部进入太原的咽喉。如果日军攻占娘子关，则不仅可以西进太原盆地、切断山西南北交通，而且可以保障其沿平汉路南下的侧翼安全，所以娘子关为中日必争的战略要地。
当日军攻占正定、进逼滹沱河北岸时，第一战区司令长官程潜令冯钦哉率领第27路军（即第14军团）、第3军、第17师、第30师及第38军教导团，向娘子关方面预定阵地转移，掩护第二战区右侧。
10月10日，第二战区副司令长官黄绍竑赴娘子关指挥，其作战方针是：为确保山西，将来收复华北失地容易、使我晋北作战军无后顾之忧起见，以第一战区由保定南移之部队，进占娘子关一线山地，确实保守之，并相机进袭石家庄，威胁由平汉路南进之敌军。
11日傍晚，黄绍竑专列抵达娘子关车站。
高参陶钧说：“黄副司令，陕西第17师赵寿山部就在附近，是否让赵师长来见见你？”
黄绍竑想了想说：“还是我亲自去吧。”
黄邵竑来到第17师指挥所，师长赵寿山正在地图前凝神沉思。两人见面后，赵寿山说：“黄副长官，我师奉冯总指挥命令，是刚转移到这里布防的，我师的防线在郝佳坡、雪花山、荆浦关至曹泉一线，部队正在构筑阵地。”
黄绍竑点点头问：“娘子关情况如何？”
赵寿山说：“正面尚未发现敌情。我师有五个团，而且士气旺盛，光守娘子关正面问题不大。担忧的是左右两侧翼，近日来，一直同左翼冯总指挥联络不上，右翼友军既不知是哪个部队，更没取得联络。”
黄绍竑：“赵师长，你右翼是第3军曾万钟部。我已把孙连仲部调回作总预备队，该部正向阳泉集结。”
赵寿山：“这样就很好了。”
黄绍竑：“你部是怎样布防的？”
赵寿山指着地图说：“我决定以主力扼守关外的雪花山，其余则布置在铁路两侧高地间，雪花山守得住，娘子关也就守住了。万一雪花山失守，娘子关正面仍可扼守。”
黄绍竑满意地说：“你这样布防很好。”
10月10日，日军第1军占领石家庄后，决定以第20师团一部兵力沿正太路进入榆次地区，协同第5师团会攻太原。为此，第20师团长川岸文三郎和参谋长制定了进攻娘子关作战部署：以第77联队第1、2两个大队，附山炮兵两个中队，迅速占领井陉，并向娘子关攻击，求得夺取娘子关。该联队第3大队主力经井陉以北的南陉向贾庄、东王舍守军佯攻，第3大队另一部于井陉南沿金珠、大尖山向南北障城地区袭扰、钳制守军，配合攻击娘子关的联队主力作战。另由第78联队派出以两个中队为骨干的钳制分队，在贾庄以北地区渡过滹沱河，向洪子店地区袭扰。
12日拂晓，日军在飞机大炮支援下对守军阵地发起攻击。第17师正面阵地战斗尤为激烈。17时，该师右翼刘家沟附近阵地被日军突破。守军第49旅向乏驴岭及旧关方向逐次后撤。18时，井陉县城也被日军攻陷，娘子关受到严重威胁。
阎锡山为固守娘子关，急令正向太原输运途中的孙连仲第26路军（第1军团）回援娘子关。孙连仲即率第42师和独立第44旅东返，当日20时抵达阳泉。
黄邵竑命令：以第27师之一部占领北峪南北高地之线，其主力在娘子关附近阵地，支援第17师作战；师主力集结于娘子关附近，归黄副长官指挥；旧关为要道，在第3军来占领前，该师须派部队切实占领。第31师（欠第92旅）集结于阳泉附近待命，第92旅随总部行动。第44旅速向六岭关推进，并相机占领之。
12日傍晚，日军突破第17师右翼刘家沟附近阵地后向西进攻，又相继占领长生口、大小龙窝，于13日晨进至核桃园，逼近旧关。此时，冯钦哉以旧关防务空虚，于5时许派工兵营、特务连赶赴旧关阻敌西进。日军多次进攻被击破。战至14时，日军攻陷旧关并继续向关沟前进。守军退至旧关以西高地继续抵抗。
第27师师长冯安邦率驻程家庄的第100团以一部急赴旧关阻击西进之敌，主力于16时向旧关以南前进，威胁日军左侧。冯师长还命令第79旅黄樵松部据守1000高地的部队秘密向前推进，以断敌退路，令师直属工兵营、骑兵连、辎重连接替第80旅第160团防务，分任通旧关的各道路之警戒。
13日拂晓。在后续部队支援下，日军相继攻占长生口、大小龙窝、核桃园，逼近第17师与第3军的接合部旧关，这里是战线上的薄弱环节。当日傍晚，旧关落入敌手。
旧关位于娘子关东南侧，从旧关经关沟向西北可直达娘子关。如果不尽快消灭突入旧关和关沟的日军，娘子关会受到日军从侧后攻击，危在旦夕！
黄绍竑马上要通第3军军长曾万钟的电话，命令他马上组织兵力反攻旧关日军，要亲临前线督战，鼓励官兵奋勇杀敌，恢复旧关！曾万钟马上行动。但因日军据险扼守，第3军屡次反击均未得手。