计划，第三战区将以衢州为核心与敌决战。这一作战计划也基本上是套用了内地战区“后退决战”的成熟经验。

七十四军被控置于衢州外围，准备在一线兵团挫敌锋芒后，再以逸待劳进行反击。在七十四军进入第三战区后，蒋介石专门指示，对七十四军所在位置及行动须严格保密，任何人不准泄露，电报往来中更不得提及，所以日军第十三军尽管能够截获和破译中方密电，但却无法掌握七十四军的具体位置和行止。

5月27日，西进日军集结于衢州东南方向，开始在七十四军的正面展开搜索。此前七十四军已在衡山的石湾经过将近五个月的持续整训，损失兵员和战力得到了全面恢复，官兵们的作战欲望都很强。五十一师首先与日军第二十二师团接战，双方激战两天，处于相持不下的状态。

三战区作为落后战区，兵站辎重非常不健全，当时江南又正值梅雨季节，赶上了六十年未遇的大暴雨，山洪暴发将桥梁都给冲垮了，导致原先就不足的输送能力更加薄弱。七十四军后勤补给的困难很大，本应补发的四百万发弹药只实得五十万发，军粮也运不上来，曾经有好几天全军不得不在山里靠喝粥度日。这些不利条件毫无疑问地都影响和限制了七十四军的发挥，但王牌就是王牌，在五十一师的阻击下，日军第二十二师团死活冲不过去，气急败坏之下干脆选择绕过了五十一师阵地。

五十一师后面是五十八师，日军第二十二师团还是过不去，并遭到了异乎寻常的强力抵抗，而其他方向的日军却几乎未遇任何阻力便到达了预定地点。日军第十三军总部感到很是吃惊，由此怀疑七十四军可能就潜藏于日军第二十二师团对面的山区之中。

为了找到七十四军，日军尝试了很多侦察方法。他们很早就认识到，包括第七十四军在内的“中央军”以黄埔系军官为骨干，而黄埔系提倡国家至上，民族至上，在抗战问题上毫不犹疑，异常坚决。