接到华北方面军最终的作战命令后，吉本贞一大喜，当即命令第1军向灵宝地区的进攻部署。
随后，长岭喜一的独立步兵第9旅团为北路，由大营镇向西经南朝、焦岭、神窝等地攻向铁路线上的常家湾、南营、常阎村一带；而69师团指挥的独立混成第3旅团为中路，由西底庄、小西坡攻向以西的王平河、祖师庙、神底、上洼、虢略镇（现灵宝城）、西章、西常册、北贾村、上下庙底，与北路的独立步兵第9旅团在附近常阎村的部队会合。
以69师团之59旅团为南路，由柿树洼、夫妇头、小张家坡、刘家河，攻向以西的草庙、庙沟河、竹园沟、后小妹河、前后孟家河、东坡、阳坡一带，然后继续西进，经虢略镇东南、正南约10－15公里之王家会、柿子沟，五亩，而越过附近最高的娘娘山，到达虢略镇以西之孟村、巴楼、郎寨，再向北经阳平镇、皇帝岭，与一齐攻向该地的中路、北路部队会合。6月1日18时，吉本的第1军司令部，向其部队下达了由现防地向以西40公里外阌乡的作战命令。
日军第1军部队在作进攻准备时，临时配属的部队，即第12军63师团的独立步兵第11、第14大队，独文山炮兵第1大队，野战重炮兵第6联队，战车第3师团的两个战车中队，从6月1日至6月3日先后到达。
而后山炮大队被配属到69师团，野战重炮兵第6联队于大营附近待命。
冈村鉴于第1军仅有一个师团又一个旅团的兵力，而当面国军两个战区的部队较多，并控制着灵宝至潼关大纵深的黄河南岸之狭长谷地，从5月27日至6月2日已连连发动执拗的反击，69师团在遭到连日的攻击后，战斗力已有所削弱，处于应付的局面，于6月3日电令山路秀男之战车第3师团，归第1军指挥。
此外为防止第1军发起攻击后，因守军之有力抗击而呈现胶着状态或遭到挫折，冈村又令内山英太郎的第12军，以一部兵力位于陕县东南的洛宁和长水镇地区，随时准备从卢氏以北的官道口、南沟，进至灵宝以南地区，支援第1军作战。
6月4日，日军第1军指挥所进至郭家庄，在发起进攻前，令战车第17联队的两个中队，于6月4日的夜间在大营附近作好机动准备，5日晨超越过独立步兵第9旅团，向虢略镇东北约8公里的西水头突进，遮断守军退路，以配合南翼的师团作战。
同时令野战重炮兵第6联队，于6月5日协同在大营镇的独立步兵第9旅团向西水头进攻，灵宝战役打响。