大约一个小时后，后续跟进的暂编第3师到达晋原，由于晋原防线长达近30公里，司令部接到防区内侦察部队报告，日军山地师开始陆续撤出战斗，并向晋原一线陆续开拔。{173}.103v.司令部得知这一情况，原定围歼日军山地师先头部队的计划不得不变更。原因是日军山地师分三路向晋原一线大举涌来，因此第3师只好开往一线岭北部构筑工事阻击日军。
战场形势瞬息万变，日军也没有想到晋原一线突然冒出来大批中**队。日军根据和这支增援上来的中**队交火的情况，日军司令部错误的判断，这支部队使用日式武器，肯定是一支地方部队，因此司令官寺内寿一命令渡边雄一责令先头部队，务必攻占晋原一线岭阵地，按照原定计划继续实施关门战术。
一线岭防守阵地上，师长刘志丹命令第4旅、第5旅构筑工事进行防御作战，第6旅作为预备队使用。阵地上工事刚进行到一半，日军的轰炸机便飞到阵地上空开始狂轰滥炸。官兵们第一次遭受日军的空中打击，顿时乱作一团。好在日军部队还没有准备好，否则这个时候发动进攻，阵地有被突破的危险。
日军轰炸机飞走后，刘志丹望着一片狼藉的阵地和伤亡的士兵，脸色气的铁青。这时属下禀告，司令部派来的作战参谋到达，同时到达了一支运输队，运来了大批武器弹药和给养。两名作战参谋上来后，匆忙向刘志丹禀告他们受司令部指派，协助第3师防御作战，二人看到阵地上被轰炸的情景，二话没说便开始做示范。
他们每人首先挖了单人掩体，接着把两个单人掩体连在一起，接着他们各挖了一个猫耳洞，并说猫耳洞暂时可以躲避日军的轰炸和炮火。看似简单的掩体如果不指点，你就是打破脑袋也无法想到。很快士兵们热火朝天的干起来，方才遭受了日军轰炸机的蹂躏，按照教官的示范要领，掩体工事很快就有了雏形。
这时日军的轰炸机又来了，官兵们迅速躲进掩体内，尽管有的掩体还没有完全挖好，但是对于日机的轰炸起到了有效地防御作用。可是日军部队不会给时间，他们趁机发动了凶猛的攻势。日军虽然只有一个联队，但是他们有飞机助阵，再加上欺负守军没有火炮，便肆无忌惮起来。
士兵们顽强抵抗，一边利用战斗间隙抢挖未完成的工事。.103v.战到下午一时，打退了日军两次进攻，可是日机轮番轰炸下，防守非常吃力，完全处于被动。师指挥所里，刘志丹望着天上的日机说：“妈的！要不是天上有轰炸机，我一个冲锋就能把小鬼子打跑，这仗打得真窝火。”
这时刘志丹灵机一动，忙举起望远镜查看。少顷，他放下望远镜说：“日军兵力有限，一会儿日军发动进攻，让预备旅派一个团，从右侧迂回出击，在侧翼狠狠地打他一个措手不及，我就不信小鬼子能挺住。”参谋长说：“师长！我亲自去！”
日军又发动了进攻，日军的攻势很猛，很快己方的轻重机枪开始射击。运输队运来了不少轻重机枪，充足的弹药使刘志丹的第2师战力大大提升。尽管日军利用凶悍的自身能力，不断的向阵地冲击，但是在密集的弹雨下，进攻的势头被遏制，毕竟防守
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