日军全面进攻的第三天，东线战场的华夏第九军在封门口终于是暂时的顶住了日军的攻击，不过由于日军已经在昨晚占领了垣曲县城，并且开始分兵进攻邵原，这让第一战区司令部只得命令第九军可根据情况随时可渡过黄河，在黄河南岸坚守河防。
西线的日军在切断了华夏政府第八十军和第三军之间的联系后，便派出大量的部队和伪装成华夏政府军队的特战队配合空中飞机的轰炸扫射，对华夏政府第八十军展开了攻击，这让第八十军的部队进一步混乱和溃败。
在一场混战中，新编第二十七师师长王竣、参谋长陈文杞及第一百六十五师姚汝崇营长等多名军官牺牲在太寨村西的雷公庙岭附近，剩余部队傍晚的时候溃退到黄河渡口南沟。
结果，第八十军的残部溃退到南沟后，第八十军军长孔令恂和第一百六十五师师长王治岐居然不整理收拢部队，而是抛弃了部队独自渡过了黄河，这下失去指挥军官的第八十军部队在黄河岸边混乱的争相渡河，结果部队的伤亡更加惨重，
新编第二十七师副师长梁汝贤看着混乱的场面，感到了巨大的羞愧和无力感，看着黄河边的部队已经慌乱到无法整理，而做为部队主官的军长还独自逃跑了，新编第二十七师副师长梁汝贤自觉无颜见人，选择了投河殉国。
北线的日军在占领了垣曲县城后，便按照战前制定的作战计划分兵两路，一路向东，一路向西，东路负责进攻占领邵原，与济源西进的日军会合，西路于负责进攻五福涧，与五福涧的日军会合，一旦北线的日军完成作战计划任务，那日军的内层包围圈完全形成，中条山守军黄河沿线的补给线和退路就将完全的被截断了。
激战到第四天的时候，东线战场上的第九军也在伤亡极其惨重的情况下无法继续坚守封门口了，于是，第九军只能南渡黄河撤到豫省地区，在渡河期间又遭到日军飞机的轰炸，使得部队损失更加的严重。
西线的战场就要惨烈的更多了，日军在完全的击溃了第八十军的部队后，也是集中了大部分的兵力开始对被分割的华夏政府第三军完成包围，将华夏政府第三军包围在了尖山地区。
华夏政府第三军军长唐淮源带领部队不顾伤亡的向日军的包围圈进行了三次突围，但在日军强大的火力面前，第三军的突围行动全部都失败了，眼看突围无望，部队又伤亡惨重陷入弹尽粮绝的局面，第三军军长唐淮源在尖山山顶的庙宇内自戕殉国。
而第三军第十二师师长寸性奇率部突围到胡家峪后遭到了日军的伏击，师长寸性奇胸部中弹身负重伤，但仍率领部队与日军进行苦战，但随着日军包围圈的收紧，师长寸性奇在日军的猛烈炮火下右腿被日军炮火炸断再次负伤。
第三军第十二师师长寸性奇自知已经无力回天，便用自己的配枪开枪自尽。
随后的两天，日军各路部队进展顺利，经过几天凶猛的进攻，日军突破了华夏政府第一战区的垣曲防线，将整个中条山一分为二，于是，防守中条山的华夏政府军队不能互相接应，只得放弃既设阵地，各自据守山隘，作无法协调的被动抵抗，整个战局十分危急。
在华夏守军全线溃退的同时，日军以优势的兵力和猛烈的炮火占据了先机，迅速突破了中条山地区的全部防御阵地，先后占领了垣曲、济源、孟县、平陆等县城及相关的关隘据点，封锁了黄河北岸各渡口，完成了对中条山华夏军队的内外侧双重包围。
日军各进攻部队在完成战前制定的第一阶段作战计划后，便全都转入了第二阶段的对华夏军队各阵地反复扫荡的作战任务中去。
西线的日军各部队从全面发起进攻后的第四天五月十一日开始，并排向北返转，然后又自五月十五日再次转向黄河线，如此再三反复进行拉网式扫荡，日军的这种作战方式一直持续到六月十日。
在这样反复扫荡期间，华夏各部队在遭受惨重伤亡后也是先后突围，其中第三军、第十五军残部在第五集团军司令曾万钟率领下西渡黄河，转到洛阳、新安一带整顿，第九十三军的部队在摆脱尾追的日军后由禹门口渡过黄河进入陕省的韩城境内，第九十八军在军长武士敏的率领下进入了太岳山区，第四十三军撤退到了浮山、翼城间，第九军在道清路西段和济源山地附近打了几天游击后，也是渡过黄河。
日军在仅仅进攻了几天之后，华夏政府在中条山的部队基本被日军的进攻部队打出了中条山地区，可以说这次的会战，华夏军队是一败涂地。
在这次日军发起的会战中，仅仅几天的战斗华夏军队被满洲国伪军部队俘虏了两万人，被日本军队俘虏了一万五千多人，阵亡官兵高达四万两千多人，总体的伤亡更是超过了十万人，可谓是一场惨败。
日军这一次的大胜，主要是日军自上而下的重视，并且，日军第一军司令官筱冢义男中将做为这次会战的日军最高指挥官，也是一口气拿出了七个师团超过十万的主力部队来发起攻击，在兵力上保证了日军进攻力量的持续和稳定，而且，日军各个部队也都做足了战斗前的各项准备工作。
反观在中条山的华夏军队在防区内贩卖粮食、烟土，把整个中条山变成了经商之地，日军派出奸细和侦查人员很轻松的就能混入中条山华夏军队的防区内，在开战前，日军的特种兵甚至都空降到了华夏军队的指挥部旁潜伏，而华夏军队却还浑然不知，所以，日军在全面开始进攻后的一个小时左右，便让华夏军队的所有指挥系统基本瘫痪掉了。
另外，日军各部队在战前非常认真的做足了准备工作，日军为确保会战成功，让所有进攻部队都做了山地战的强化训练，并事先清扫周边为突出做好准备。