事实上，这场战斗是由日军先发制人的进攻开始的。
日本西伯利亚驻屯军第
23师团，接到中国对日本宣战的消息后，竟然全都欣喜若狂，因为他们一直盼望进攻中国的夙愿就要实现。
1942年7月4日清晨，日军第23师团骑兵联队和警备骑兵联队第7团的2000余名官兵，在日军骑兵联队长宫本一雄的指挥下，向桑叶河对岸的华军东北军第12国境警备队发起了进攻。
日军依仗兵力的暂时优势，并靠飞机、坦克、装甲车的强攻，很快占领了沿岸的所有哨所，华军全部退回桑叶河东岸。
7月6日，中国最高统帅部下达命令：“为了保卫祖国，我军全体将士要奋起反击，将入侵的敌人消灭在桑叶河东岸。”同时，在东北军最高军事长官张作霖的命令下，东北军在桑叶河西岸集结了骑兵4个团、装甲汽车2个营、炮兵2个连。在得知日军出动飞机、装甲车参战后，东北军随即出动主力坦克部队参战，并很快夺回了失去的阵地。
7月8日清晨，日军第64联队长山县武光率日军4500人在装甲车的掩护下，从3个方面向东北军发起进攻。
在日军进攻前，东北军设立了前线指挥所，东北军骑兵第6师在桑叶河东岸一线进行了部署，在东北军火焰喷射坦克连、狙击连的配合下，设置了三道防御纵深。
山县武光率主力从正面进攻。宫本一雄率领由骑兵和装甲车组成的快速支队，巧妙地绕过东北军骑兵第6师的三道防线，直插后方的第6师司令部。
战斗刚刚打响，第6师指挥部的注意力全部集中在一线，师长汤玉林紧张地向前线下达着命令，突然宫本一雄率突击支队成弧形包围上来。日军装甲车上的机关枪炮和重机枪射出的子弹像雨点泼洒过来。第6师的少数警卫部队和手中的轻武器，根本无法抗住日军的疯狂进攻，师长汤玉林让部下率师电台后撤，自己带兵死守，这时一发炮弹飞来，师长汤玉林和重机枪手同时阵亡。
摧毁了东北军第6师司令部，击败了有“汤二虎”之名的东北军虎将汤玉林，使宫本一雄得意忘形。然而，他并不知道灭顶之灾已经来临。东北军第6师师部撤出重围后，立即组织了东北军第17骑兵团和第15骑兵团9个连、东北军第11坦克旅和步枪机枪营、“行者”火焰喷射坦克营、一个装甲车营和一个工兵连。集中了兵员3600人、坦克36辆、步兵战车和装甲车40辆、重机关枪48挺，在桥头周围的沙丘上向宫本一雄包抄过来。所有的坦克炮和装甲车上的加农炮炮弹一齐射向宫本一雄的装甲车队，重机关枪弹如同暴风骤雨射向宫本一雄的骑兵。在毫无遮蔽的草原上，日军的骑兵被打得人仰马翻，几辆装甲车顿时被坦克炮击毁，燃起了熊熊大火，黑色的浓烟，旋转着腾上高空。这一突如其来的沉重打击，使宫本一雄的队伍乱成一团，慌忙后撤至沙丘高地。但是东北军第6师的装甲车早已抄到沙丘后面，装甲车的加农炮一齐开火，把宫本一雄剩余的几辆装甲车全部击毁，沙丘上烧起好几团大火，烤得沙地卷起了旋风。一时间沙粒灼人，哗哗啦啦地刮到日军骑兵的脸上身上。东北军的机枪连趁机向高地进攻。重机关枪射出的子弹泼水似的撒向了沙丘上的骑兵。东北军第17骑兵团下马徒步冲锋。日军伤亡惨重。宫本一雄命令全体下马，在沙丘上挖掘环形掩体，向四面八方抗击，同时派出士兵向山县求援。然而剩下的日军骑兵，虽然组成一个个抗击圈，但是，重武器已全部损失，抵抗是脆弱的。面对四面团团转的中国坦克和装甲车，宫本一雄中佐命令实施“肉弹攻击”。
“肉弹攻击”是日本一代“军神”乃木希典大将在日俄战争中开创使用的，即凭借“武士道”、“大和魂”，以士兵肉体为武器，不计伤亡，死打硬拼的战法。
在宫本一雄的命令下，站出来的几个曹长和士兵组成了志愿决死队，每个人怀揣着集束手榴弹，拉开了导火环扑向了中国坦克和装甲车，随着几声巨响，东北军几辆坦克和装甲车被炸起火，敢死队的日本兵也被炸得粉身碎骨。
