“七·七”事變後，第5師團作為日本國內第一批動員侵華的師團，率先進入華北的心髒平津地區。中國駐屯軍司令官本打算將強大的第5師團投入平漢鐵路正麵，作為戰略進攻中的主要突擊力量。南口戰役展開後，由於第11旅團進攻受挫，第5師團才奉令加入平綏線方麵的戰鬥。這正中板垣的下懷。他早就對山西有了濃厚的興趣。他認為，戰爭展開以後，進攻華北的日軍應該集中主力，首先向山西挺進，而以西進綏遠，南下河北，作為進攻山西的兩翼。同時，華北方麵軍應前出綏遠、太原、石家莊、濟南、青島一線，在這有1億人口的範圍內，建立日軍控製下的政權組織，以便獲得支援戰爭的物質資源。為此，他向6年前同他一起策劃“九·一八”事變的密友、現任參謀本部作戰部長的石原莞爾中將發出私人信件，闡述他的觀點。
半個月前，日本參謀本部下令編組華北方麵軍，第5師團編為方麵軍直轄師團。有資料表明，9月4日剛剛上任的華北方麵軍司令官寺內壽一大將，上任伊始，就把板垣召到方麵軍司令部所在地——天津。寺內是個資格更老的職業軍人，他深知在他的方麵軍中，第5師團所占的分量，他還清楚，在皇軍所有的師團長一級的將領中，無論從資曆，還是從魄力上衡量，板垣都是勝人一籌的。
那天他們的交談，主要圍繞山西進行。他們談到了山西的名勝，山西的地理位置的重要，談到了閻錫山以及蔣閻的矛盾。寺內的觀點比較保守，他認為將戰爭擴大到山西十分危險，關東軍也沒有力量進攻山西。而板垣的意見恰恰相反，他對山西的興趣並不是寺內所能說服的。
寺內說：“基於對華戰爭全盤考慮，方麵軍感到應首先擊潰平漢鐵路正麵的中國軍隊，也就是實施華北平原會戰計劃，第5師團進入平漢路以西的山地後，主要應作為華北皇軍主力的右翼掩護兵團，必要時迅速向保定地區轉進，參加該方麵的作戰。”
板垣說：“對閻百川和他的晉綏軍，司令官不必擔心。30多年來，我以他在帝國留學時的教官身份，和他的往來一直未曾間斷，我深知他的為人——狡猾、保守、個人利益至上。有趣的是，他對大日本帝國充滿了幻想。以我第5師團和東條君的察哈爾派遣兵團，從他的手中奪取山西，是有此把握的。”
寺內未能完全說服板垣。但板垣作為一個久經風浪的軍人，執行上司的命令是不會含糊的。第5師團進入察南蔚縣後，仍準備兩麵作戰：一麵尋找機會占領山西，一麵擔任平漢路方麵的右翼掩護部隊，隨時準備投入保定會戰。占領山西是板垣的心願，參加保定會戰是上司的命令，舍棄哪一頭都難以令人愉快。
占領山西，控製華北——是一種戰略上的考慮，應當說板垣的思路是正確的。
由於日軍統帥部缺乏戰略遠見，起初並未打算在山西進行大規模作戰。40年後，蔣緯國先生主編的《抗日禦侮》一書中，也進行了這樣的描繪：……第5師團主力，由懷來攻取蔚縣……此時，第5師團基於華北方麵軍命令，正準備以其主力由蔚縣向保定平地轉用，唯該師團接獲在晉察省境之中國軍，有采取攻勢之情報，乃決定擊破該方麵中國軍後，再向保定平地轉移……
由此可見，日軍山西作戰的始作俑者是板垣征四郎。
而且第5師團和它的配屬部隊一進入山西後，便一發而不可收了。
那天，在寺內和板垣的談話中，極少提到共產黨領導下的八路軍——一支十分神秘的部隊。也許這支裝備極差、人數很少的隊伍不值一提。他們都不會想到，強大的第5師團剛到達平型關下，還未放開手腳，就遭到一次慘重的打擊。給予他們重重一擊的，又恰恰是這支他們不屑一提的隊伍……
但是，工於心計的寺內已經從板垣的談話中，明顯感到了這位部下的驕縱和狂妄。這是一個失敗的信號。
話又說回來，那時的日軍將領，又有幾個不狂妄和驕縱呢？
在9月22日淩晨的雨霧中，默默佇立於窗前的板垣接到了第21旅團長三浦敏事少將從前方發來的電報。說他已率所部進入東河南鎮以西的蔡家峪一帶，正向平型關順利攻擊中。板垣接到這一報告後，緊繃著的臉上露出了笑容。
平型關之戰——抗戰爆發後在山西境內的第一場大規模的戰鬥終於打響了。
大營。當閻錫山聽信孫楚的意見臨時改變最初的部署後，孫楚著實高興了一陣子。隨即他也相應調整了一下平型關正麵的防禦部署：從廣靈潰退下來的第73師，占領平型關南麵馬跑泉經平型關至東跑池南側之線；第17軍占領東跑池經團城口、西河口至西河口西北高地之線；第15軍占領大坪村（西河口西北）經淩雲口至北樓口之線；獨立第8旅為集團軍總預備隊，集結於大營。然而，第73師由於剛潰敗下來，一時不能占領陣地組織防禦，孫楚隻好命令獨8旅頂上第73師的空缺。如此一來，孫楚手中連一兵一卒的預備隊都沒有了。他的膽量確實夠大的。
最先同日軍第21旅團接火的，是新編第11團的一個營，孫楚派他們到東河南鎮與小寨間的蔡家峪附近破壞公路，意圖延緩日軍機械化部隊的進攻速度。這個營設置一個連擔任警戒，其餘的人包括幾十個民夫用鐵鍬和鎬頭在公路上挖溝。因為長官告訴他們說，不把溝挖好，就是鬼子來了，誰也不能跑，你跑，鬼子開槍，我們也開槍。所以他們幹得十分賣力，不一會兒的工夫，本來就坑窪不平的公路上，出現了數不清的溝溝坎坎。正在這時，前麵的道路上，揚起一陣煙塵，就見幾百個穿米黃色衣服的鬼子兵成戰鬥隊形向這邊開進，中間還夾著幾輛汽車。他們頭上的鋼盔和手中的三八大蓋槍閃閃發光。有人喊一聲：“不好，小鬼子來了……”