准备截断陇海铁路线，阻止在陕省的华夏军队不能有效的支援洛阳地区。
于是，日军的这个“天兵团”也是在五月十二日的进攻后占领了渑池，陇海铁路线被日军的进攻部队给被彻底的切断了，同时，日军的进攻部队从华夏军队的军需列车上掳获了大批武器弹药和被服器具。
然后，日军的“天兵团”随即越过了渑池，并分成三股是沿着陇海铁路线往东共计前面；同时，派出部队向宜阳方面进攻窜扰自粘：日军的另外一股进攻部队则是沿着陇海铁路线的西面攻击前进。
在晋省的日军第一军的进攻部队南渡黄河后，就让使华夏政府第一战区副司令汤长官要在洛阳一带对日军进攻部队进行夹击的作战计划完全破灭，再加上龙门高地的丢失和华夏政府第一战区副司令汤长官自己的主力部队在洛阳城的西侧行动迟缓。
使得华夏政府第一战区副司令汤长官集结在洛阳和偃师平的原来准备用来夹击日军进攻部队的华夏政府第一战区的主力部队反而变成了来自东、西、南三面的日军进攻部队对华夏军队的夹击。
在这样的情况下，华夏政府第一战区的部队也是一片的慌乱，华夏军队各主力部队便纷纷向着洛河的河谷地区和洛宁方面进行撤退，让洛阳变成了一座孤城。
华夏政府第一战区把在洛阳城郊的防御以陇海铁路线为界，划分成南北两个部分，城北以上清宫和白马坡为中心，利用壕沟修筑了反坦克壕和混凝土火力点。
同时，洛阳的城南地区也修建好了反坦克壕和混凝土火力点，洛阳城内更是构筑了许多的碉堡，而且，洛阳城中所有的防御工事之间都已经用地道联通，形成了较为坚固的防御阵地。
在一九四四年三月份的时候，又有来自美丽国军队的军事顾问前来指导防御工事的完善，华夏军队也是充分的利用山坡、悬崖、壕沟以及房屋，修筑射击阵地，并以混凝土或或者是砖石构筑出了隐蔽的火力点。
华夏军队用散兵壕、交通沟和地道连接各个防御阵地，地面上还铺设了大量的铁丝网，可以说是城防坚固了，但是，洛阳城中的内华夏防御部队却只有一万四千人。
具体的防御部署则是，华夏政府第六十四师负责防御西工区，华夏政府第六十五师负责防御邙岭区，华夏政府第九十四师负责防御城区。
五月八日，华夏政府最高层也是两次发电报指示负责洛阳的防御部队：（一）洛阳及其附近各守备部队，应死守各该地区十至十五日。（二）洛阳城防部队，应准备充分电台。（三）洛阳应多囤粮弹，并注意巷战设备。 （四）洛阳城防部队，应注意陆、空联络。
一九四四年五月九日，日军第三坦克师团的一百多辆坦克，在步、骑、炮兵的配合下，沿着公路从龙门方面往北攻击前进，对在安乐窝、茹家凹、桃园寨一线的华夏部队的警戒阵地发起了猛攻。
另一股日军进攻部队则是在六十辆坦克的配合下，由三山村附近渡河，向兴隆寨、七里河一线的华夏部队发起了攻击，并在五月十日的早晨顺利的攻占了华夏军队在这些地方的防御战地。
五月十一日的早晨，日军的进攻部队开始对华夏军队在洛阳城的外围，发起了攻击，日军的进攻部队再次采取了迂回华夏军队侧背的战术，激战到第二天的凌晨，日军进攻部队占领了七里河。
同一天，日军的另一支进攻部队对洛阳的东南方向发起了猛攻，但华夏守军依托防御阵地前面埋设的地雷和猛烈的炮火成功的击退了日军的这支进攻部队。
等到天黑之后，日军进攻部队也是将攻击的重点放在了洛阳城的西关，日军进攻部队在三十多辆坦克的配合下，在五月十三日的中午时分，终于是突入到了城西的南面阵地，但日军的进攻部队在华夏守军的炮火轰击下，兵力也是根本就无法展开。
于是，日军进攻部队和华夏军队便在洛阳的西关一带展开了惨烈的巷战，双方官兵也是逐屋的进行争夺，负责防御的华夏军队也是充分的发挥出了火力，官兵们用手榴弹猛炸再阵地外面的日军进攻部队，给日军进攻部队造成了不小的伤亡。
五月十四日的拂晓，日军的进攻部队也是对洛阳发动了总攻击，五月十七日，日军的进攻部队在火炮和烟幕弹的掩护下，也是顺利摧毁了华夏军队在邙岭西部的防御阵地，华夏军队也只能是被迫退守到岳村、史家沟、后沟之线。
而华夏军队在上清宫、西寺坡一带的防御阵地则是在五月十九日这一天的战斗中遭到了日军的重炮和飞机的猛烈攻击，但华夏守军的防御阵地却岿然不动。
同时，日军进攻部队和华夏军队在西寺坡的争夺战也是持续了四昼夜，直至五月二十一日的晚上，日军进攻部队也是集中了兵，并在坦克部队的的掩护下，再度向后沟迄、上清宫、史家沟、西寺坡一线展开了猛烈的攻击。
华夏政府第一战区司令部看到现在的战局实在是太糟糕了，于是为避免华夏军队被日军的进攻部队包围，这才命令防御作战的各部队撤退到洛阳城内继续进行坚守。
一九四四年五月二十三日，日军第十二军司令官内山英太郎中将也是亲自来到了洛阳城外，并亲自指挥日军第十二军的进攻部队进行攻城作战。
五月二十四日的下午一点钟，日军的进攻部队以日军第六十三师团和日军第三坦克师团为主力，对洛阳城发起了总攻。
日军第十二军的进攻部队先是集中了大量的火炮和飞机，向洛阳城西面的城墙及东北的城角进行轰击，接着日军第十二军司令官内山英太郎中将派出步兵部队跟进突击。