12月7日，经过2天2夜的急行军，蒙冀抗日支队一路南下，终于到达了山西省最北边的天镇县。
韩云华对根据地的安全到是很放心，他知道察哈尔派遣兵团虽然战斗力强悍，但人数却比较少，在摸不清大青山根据地虚实的情况下，很难再有大的动作，再加上要配合华北派遣军司令部的八路围攻作战计划，就算东条英机再怎么恼怒，但短时间内他也得忍着。
韩云华猜得一点也没错，12月6日驻守集宁的步兵第30联队联队长猪鹿仓彻郎大佐才收到山本联队全军覆没、整个加强大队无一生还、兴和县再一次被八路军攻破的消息。又惊又怒的猪鹿仓彻郎大佐在请示第十五混成旅团旅团长筱原诚一郎少将后，带了两个大队的兵力赶到兴和县，准备为山本志郎以及整个山本大队报仇雪恨，可惜刚到兴和县，武田太郎却收到了旅团长筱原诚一郎少将的撤兵命令。
驻守天镇县的是察哈尔派遣兵团第十五混成旅团步兵第16联队联武田大队，这个第十五混成旅团和韩云华可以说是老对手了，韩云华两次出手都是拿这个第十五混成旅团开的刀，没想到在这里又碰到了，可谓是冤家路窄啊！
经过侦查，韩云华得知天镇县现在只有一个中队的守军，其他的日军都南下参加寺内寿一的八路围剿了，现在正在蔚县和八路军转山沟了，因此现在的天镇县可谓空虚之极。
要知道，天镇县作为军事重镇大同的东北门户以及联通河北宣化的交通枢纽，战略地位很重要，远非兴和那样的小县城所能比的，平时天镇县都是有一个大队的守军。
通过分析，韩云华预计假如天镇县受到攻击后，蔚县的日军回援的可能性不大，反而是大同的日军很有可能出兵支援天镇。因此韩云华决定将这次行动的主要打击目标定在大同方面的日军。
12月8日夜，由蒙冀抗日支队一营率先开始攻击天镇县为帷幕，震惊中外的大同歼灭战正式开始了。
李大勇率领一营470多人以及炮排70多人对天镇县展开了猛烈攻击，为了给守城日军造成八路军主力在打天镇的假象，韩云华将手里为数不多的迫击炮以及仅带来的2门山炮都调给了一营，为了加强各营的火力，临行前韩云华又为每个营增添了一部分重武器。
一营原本就是蒙冀抗日支队起家的老底子，是韩云华手中战斗力最强的队伍，所以战斗一开始，守城的日军就感到了极大地压力。短短一个小时，守城的日军便伤亡过半，一营150多挺轻重机枪、十几具掷弹筒、十多门迫击炮、2门山炮给日军造成的心理压力更是巨大，守城的日军中队长看到部队已经伤亡过半，一个完整的中队现在只剩下60多人了，无奈之下只好向关东军察哈尔派遣军司令部求援，同时又将城里的汉奸伪军220多人拉上城头，并且将城里的日本侨民武装起来协同守城的士兵一起守城。
关东军察哈尔派遣军司令部，东条英机收到天镇县守军的求援电文后，立即召开紧急军事会议，商议救援计划。“八嘎，谁能告诉我，这支支那军是从什么地方冒出来的。”
察哈尔派遣军副参谋长黑田少将接口道：“阁下，我的认为，这支支那军可能是支那部队中的中央军或者是晋绥军，因为据我天镇守军的作战指导（求援报告）中提到，攻城部队有为数众多的自动火力以及大量的火炮，甚至还有野战山炮。这显然不是一般部队所能装备得起，短短一个小时，守城的关东军精锐就死伤过半，支那八路军显然没这个能力，况且八路军现在被寺内阁下打的应接不暇，更本无力发动这样大规模战役。因此，我的认为，这应该是中央军的一个整编团或者是晋绥军的一个整编旅。”
东条英机想了想说道：“黑田君说得有理，那我们现在又该如何应对呢？”
“司令官阁下，我们靠近天镇县的大部分部队都再配合寺内司令官阁下对八路军的围剿，暂时无力回援，现在能够救援天镇的只有驻守大同的第五师团了，况且第五师团是帝国为数不多的配有战车大队的部队，而且第五师团还配有8个骑兵中队、100多辆汽车的运输大队，最重要的是大同距天镇比任何方面有救援能力的部队都要近，卡车只需要两个小时就能赶到、骑兵最多三个小时也能赶到。”黑田参谋长恭敬的说道。
“嗯，给寺内寿一司令官发电，让他命令第五师团出兵救援天镇县。”
“嘿！”
日军的效率还是很高的，尤其是像这样的紧急军情。短短十几分钟大同守军便收到救援天镇的命令，大同守军步兵第11联队联队长长野佑一郎大佐立即命令清水重中佐率领大同城里仅有的5个骑兵中队立即驰援天镇县，而他自己则率领两个加强大队一个战车中队随后就到。
清水重中佐率领5个中队共650多人的骑兵沿巨乐、王官镇、阳高、三十里铺向天镇驰援而来。
清水重中佐刚过巨乐，韩云华便收到前方侦查兵用电台发回来的电报，因为时间有限，所以韩云华只在阳高县以西、大同以东的必经之路旁安置了几个移动电台侦查哨。
收到消息后，韩云华决定设伏全歼这支骑兵，大同到天镇县一路上多盘山路、多山沟，打埋伏的好地方多得是。
李大勇那边打得火热，韩云华这边也不清闲，以骑兵的速度，大同的援兵最多三个半小时就能到达，而韩云华等人全是步兵，赶到设伏的地点也得一个半小时，所以留给韩云华的时间不是很多。
晚上11点二十多分，鬼子骑兵的先头部队终于出现在韩云华等人的视线中，韩云华示意战士们安静，准备战斗。此时、政委沈玉泉脸色阴沉的爬过来说道：“云华，情况有变。侦查排刚刚发来消息，日军大约两个大队的援兵，配有100多两大卡车、10多辆装甲车已经过了巨乐，一个小时便能赶到这里，怎么办？打还是不打？”
韩云华看了看即将走进埋伏圈的日军，咬了咬牙说道：“打，现在就算撤退也得冒极大的风险，日军大部分是骑兵，我们是步兵，是跑不过日军的追击的，既然如此，那就只能全歼这支骑兵了。”
“如果我们不能在半个小时内解决战斗，那我们的处境就危险了，要知道两个大队的鬼子还配有战车，那可是有将近2500多鬼子，而我们现在只有1300多人，敌我兵力对比达到了1：2，这仗基本上有败无胜。”沈玉泉低声说道。
韩云华眯着眼说道：“没事，半个小时解决这对骑兵足够了，我们2个营3个连一共有660多挺轻重机枪，全歼这些目标巨大的骑兵有十几分钟完全足够了，我不但要打掉这支骑兵，后面那两个大队的鬼子也跑不了。这笔买卖干了！”
沈玉泉吃惊的看着韩云华，随即怒声问道：“你疯了，这可不是土匪、军阀，也不是一般的鬼子守备部队，这可是日军号称王牌的精锐第五师团，你这是那战士们的生命当儿戏，我不同意你这么做。”
“老沈，我不是信口开河，日军的一个师团装备的轻机枪290挺、重机枪为100挺，野炮、山炮、榴弹炮为104门，现在日军急切要救援天镇的守军，所以火炮基本上不可能携带多少，而两个大队的日军最多携带160挺强重机枪，远远比不上我军的660多挺，而且我打算在前方一公里处在此设伏，到时候我们占据了有利地形，居高临下，鬼子的坦克也就起不了什么作用了，到那时就是在拼谁的自动火力强，所以说我们的赢面还是很大的，听我的没错！”韩云华快声说道。
“可是….可是….”沈玉泉还想争辩几句，结果却被韩云华强硬地给打断了：“老沈，别可是了，现在战与不战危险都同样大，那还不如拼死一搏呢，别说了，鬼子的骑兵已经进了埋伏圈，准备战斗吧！”
八路军这边已经将所有的制高点全部抢占，山沟两侧也早已布满了战士，韩云华也算够狠的，放过了大约一个小队的先头部队，专等打日军骑兵大部队。
要说这第五师团确实不是盖滴，这一路驰来，虽然山间公
路，崎岖难行，但日军骑兵的队形保持的还很好，看上去整齐流畅，很是威武。现在日军只想要快速通过这段山路，赶到天镇县，用自己的武士刀彻底摧毁支那军人的抵抗意志，让卑鄙的、不懂得公平决斗武士精神的支那人在马蹄下战栗，领略一下什么是菊与刀的风采。
当所有的日军骑兵都走进了埋伏圈后，韩云华开火的命令下达了。于是，山坡上、山坡两边、山沟底，冒出了一排排灰色的身影，轻重机枪、手榴弹一起向侵略者打去，一蓬蓬的血雾飞迸四溅，一具具尸体被高高抛起再狠狠地摔落在地。
清水重大佐在哭泣！日军骑兵部队在哭泣！
660多挺轻重机枪一同开火，660多条火舌顿时将鬼子骑兵部队撕得四分五裂，鬼子的骑兵们连战马都已经控制不住了，短短几分钟，鬼子的骑兵便死伤狼藉。
这时，韩云华下令吹响了冲锋号。一时间，漫山遍野的灰色人影向山沟底冲去，一水是轻机枪开道，所有挡在面前敢于反抗的日军全部被达成了筛子。