5月8日凌晨4時隴海路北側，在半夜就開始的隆隆炮擊聲掩護下，第14、20師團在此發起了黎明前的襲擊。上千名日軍使用輕盈的橡皮筏無損渡過百餘米寬的沂河，日軍的第一批傷亡是踩上幸運的躲過炮彈和炸彈清洗的地雷引起的，二、三百米外依稀可見的**‘大堤’式陣地一槍未發，景象十分詭異，讓有經驗的日軍不由自主想起或華北、或江南遭遇的類似詭異；橡皮筏和摺疊舟飛快的來往於百米水面運來了第二波日軍，然第一波日軍的前進速度卻異常緩慢甚至停滯不前。
眼見河邊越來越擁擠，第15和第79聯隊的一線部隊長紛紛發覺不妙，但誰都不敢當出頭鳥先衝上除一些彈坑外幾乎平整的**陣地前送死，只能儘量向兩側延伸。就在此時，**縱深的120重迫擊炮開始射擊，雖然數量不多且部署分散，但迫擊炮的高射速、頂殺傷及戰前精確的測位，很快就把大批炮彈準確的砸進河邊密集的日軍隊伍中；隨著爆炸不斷將死傷的日軍官兵拋起，不少日軍只能硬著頭皮爬上河岸，奇怪的是昏暗中兩、三百米外大堤內的**只有零零星星的步槍射擊，見前面的戰友平安，越來越多的日軍跟著爬上河岸；後方見前隊前進，早已等的不耐煩工兵們劃動橡皮筏和摺疊舟開始第三波渡河。
在東岸臨時聯合指揮部裡，川岸文三郎跟井關隆昌對視一眼都發覺不對頭，趕緊分頭下令第20、26野戰炮兵聯隊對準登陸日軍主力對面的正面大堤急速射加持續射。即使如此，當**大堤中的輕重機槍在後方各種迫擊炮掩護下對著密集的日軍開始傾瀉子彈的時候，日軍的野戰炮根本封不住堅固工事內的**火力，於是除躲進彈坑或及時退回河邊的日軍外，**在陣地前迅速製造了一場屠殺，上百上千的日軍被打倒在血泊裡，壓的其餘日軍全部退到河邊趴在地上躲避。
見襲擊失敗，日軍各重炮聯隊恢復了覆蓋式炮轟，又整整打了一個多小時，密如暴雨的炮彈和炸彈反覆掃過沂河西岸後，隨著大批摺疊舟被推下河，在晨光中，第8、14、20師團在爆炸聲中發起了第一波強攻。西岸可見、可疑的目標天亮後都被日軍用直射重炮或轟炸機反覆清理了；不過擔任守備的王瓚緒（歷史上此時王本人不在，由許紹宗代理）第29集團軍主力也未部署在目標明顯的河岸附近。堅固的工事避免了絕大部分日軍重火力的殺傷，但正對隴海路的局部還是被日軍主要火力重點‘照顧’而炸的七零八落，幾十米‘大堤’被反覆攻擊炸的幾乎絲毫不剩，兩側各幾十米內也只剩殘骸。
日軍第一批部隊登上西岸後並未立即向幾百米外的**主陣地發起衝鋒，而是就是挖掘掩體、展開防禦；東岸各工兵聯隊則迅速開始構築浮橋。就在**偵察機通場掠過沂河後不久，**的炮擊甚至轟炸就不斷擊中浮橋架設河段，日軍也不甘示弱立即反擊，雙方圍繞浮橋大打出手。日軍在重炮和戰機上佔據數量優勢，但**陣地就在幾百米外，且有堅固的防禦掩體，依仗優良的地面防禦和空中俄製快速轟炸機的敏捷，不斷擊中多座浮橋，但日軍絲毫不顧損失繼續搶修，被**炮彈或炸彈擊中炸傷就再修，才百多米的寬度很快就將多座浮橋延伸過沂河河面。
雖然局勢危急，但限於重火力處於較大劣勢、此時**根本無法躍出陣地發動反擊，所以許紹宗和廖震（代理44軍軍長）也只能待在地下指揮所裡坐等日軍的強攻。不過各炮兵部隊還是很給力的連續數十次擊中建築中的浮橋，而空中的轟炸機更是幾次將浮橋炸成兩截。但陸軍和空軍畢竟限於重武器規模，即使齊心協力也無法阻止日軍的築橋工程逐步完工，
上午9時餘，隨著幾座輕型浮橋先後完工，第32、50、78聯隊大批日軍迅速過河；而此時西岸，已經過河並等待多時的第31、59、77聯隊終於發起了地面進攻。
當面的**已大部分被日軍的反覆轟擊摧毀，但剩餘的正面火力點及基本完好的側射火力依舊不容忽視，子彈和炮彈都暴雨般掃過沖鋒的日軍，將其像麥穗一樣割倒，然後面的日軍毫不畏懼繼續前進，兩三百米的距離很快就被成千上萬名日軍衝破，楊勤安和張竭誠率領150、162師竭力抵抗還是逐漸不敵，靠近隴海路的主陣地被日軍逐步侵佔，**的第一道防禦崩塌了。
激戰一個多小時驅逐和消滅了西岸鐵路附近的**防禦部隊後，**的火炮對浮橋的威脅明顯下降，而空軍爲保存有限的快速轟炸機羣也暫停了損失較大的對浮橋空襲，日軍第1機動工兵聯隊乘機完成了重型浮橋的架設，隨著就是第1戰車團的數百臺裝甲車輛隆隆過河，很快整理隊形、在過河步兵掩護下發起了新一波進攻。
隴海路從沂河到大運河總共不到40裡，車輛沿鐵路兩側平坦的大路迅速前進不用兩個小時就到；不過此時只前進數裡就陷入雷場和川軍第二道陣地，幸好之前的長時間炮擊和轟炸已經引爆了大部分地雷、摧毀了許多工事，又有大批步兵在前開路掩護，第1戰車團迅速切入**陣地縱深繼續前進，1個多小時後就推進10餘里接近炮車，爲等待步兵暫停前行。
午飯後戰鬥持續，雖然兩道線式陣地後**來不及構築新的堅固陣地，但分散構築的大量小型掩體給44、67軍官兵提供了一定的防禦，小到單兵掩體、大到一個重機槍堡，加上密密麻麻的地雷，不斷給想到達大運河的日軍帶來死傷；眼見人員傷亡和裝甲車輛損失每前進一步都在增加，大隊日軍的攻擊陣型在不知不覺中逐漸收縮到隴海路兩側狹窄區域。**偵察機掠過戰場得到的及時消息使周志柔來不及向老蔣報告請示就咬牙下達了轟炸命令。
20多分鐘後乘著日軍大部分戰鬥機和高射炮還在嚴密保衛沂河上的諸多浮橋，中國空軍第1、第2大隊50餘架俄製快速轟炸機呼嘯而至；在精貴的第1戰車團上空掩護的日軍95式戰鬥機隊立即迎戰，但衆寡懸殊加上俄製轟炸機不差日軍戰鬥機的高速，縱使**戰鬥機還在遠處未及參戰，這一隊日軍戰鬥機也只來得及給快速通場的**轟炸機羣造成幾架被打的冒煙的結果，於是1000多枚25公斤炸彈沿著隴海路兩側紛紛落下，在幾十秒內給日軍唯一的裝甲部隊帶來慘重的損失；等幾分鐘後大批日軍戰鬥機從十幾裡外的沂河邊殺到，丟掉炸彈的絕大部分sb2轟炸機已經開足全力、以比日軍戰鬥機更高的速度成功跑路了，只留下沿著隴海路兩側冒起兩長串‘火炬’，其中數十臺是各式坦克和裝甲車、其餘則是伴隨其間的卡車及倒在地上的日軍官兵，安岡的小轎車也在其中，不過他本人有幸在被炸前被副官拉出車外及時逃脫，此刻正擡著灰頭土臉、破口大罵頭頂上姍姍來遲的陸軍航空兵。
日軍僅有的裝甲部隊遭遇沉重打擊的消息很快傳到雙方的司令部引起截然不同的反響，負責空中掩護的寺倉（第1飛行團指揮官）立即遭到多田駿、岡村寧次等人的責罵，並迫使他們投入更多的步兵代替已被削弱一半的第1戰車團繼續進攻；而九里山老蔣那裡，周志柔也僅僅得到一個‘好’字，而且還留下‘下次不可如此莽撞’的尾巴，弄的空軍上下都窩囊的很。
（當時日軍裝甲部隊編制是：4－5輛坦克或裝甲車組成小隊、一般3個小隊組成中隊、5箇中隊組成戰車聯隊，2－3個聯隊及**中隊組成戰車團。實戰中安岡第1戰車團當時部署在東北，轄第3、4戰車聯隊等單位）
日軍整頓及等待後續部隊上前部署後於下午1時40分再次發起進攻，一舉攻克只有寥寥無幾**防守的炮車鎮，給日軍步兵帶來較大損失的是地雷；而日軍剩餘可用的裝甲部隊組成三個支隊分散開來暫時配屬給三個師團，安岡則帶領工兵部隊和維修分隊在原地當起了修理工。
春末的微風中，在午後不斷向東南方移動的白雲籠罩下，第8、14、20師團7萬多官兵沿著被徹底破壞的隴海路離開炮車繼續西進，許紹宗和廖震率領川軍及配屬的部分中央軍機炮分隊繼續依託分散的小型掩體組成的網式火力阻攔日軍的推進，戰鬥並不激烈但連綿不斷。