中、日两军在郑州（郑县）周边激烈交战，第85军（附暂1旅）以暂1旅、预11师及第110师担任后陈、牛口峪间河防。第23师作为机动部队布置于密县附近。
第27军下辖三个师：预8师、第45师、第46师。预8师防守邙山头原日军防区，师部设在霸王城，第45师防守郑州及后陈至包河桥间河防?，第46师防守郑州。第27军自中条山战役后便留在了豫中休整，军长范汉杰后升为第三十四集团军司令，现任军长周士冕。
日军第62师团、第110师团被压缩在黄河南岸狭长地带，处境非常不妙。第110师团竭力攻击防卫邙山头预8师，预8师也毫不示弱，利用有利地形不断击杀日军有生力量。两日的攻击第110师团硬是没有完全攻克邙山头区域，各处高地仍牢牢把握在预8师手中，若不是预8师缺少重炮，第110师团损失会更大。第62师团不得不调出一个联队协助第110师团进攻。邙山头战场处于胶着状态。
东面第56师已与日军第37师团第225、227联队交上火了，第84师也退往了郑州，在第56师防线后休整。南面的新郑暂15军防卫，该军二十九师八十六团及军辎重团一个营驻防新郑，暂27师残部退到了新郑，负责进攻的是第37师团第226联队。郑州东面、南面因地形平坦，易攻难守，国军各部防守的很吃力，但好在日军航空兵在豫中不占优势，不能肆无忌惮地轰炸扫射国军，日军也缺乏装甲力量突击，国军还能勉强支撑住，第85军第23师派出一个团前往新郑支援。
日军第27师团第1联队击溃了尉氏国军防守部队，第3联队击溃了郁川国军际守部队，占领尉氏，郁川后，两个联队气势汹汹的向长葛扑来。防守长葛的是暂15军第29师第86团，本来抵抗第27师团第2联队就非常吃力，第1联队、第3联队加入进攻。第86团支持不住，因伤亡过大撤退?，团长姚俊明重伤失踪，余部由第三营营长胡光耀率领下撤往许昌?。日军第27师团顺势向许昌推进，新编第29师吕公良部在许昌严阵以待。
第27师团从中牟发起进攻是冈村宁次的临时决策，国军没有及时掌握，好在独立混成第7旅团被调往了山东，并在郯城被山东八路军消灭。要不然产生的乱子会更大。第27师团曾在1942年被渤海军区消灭过7000余人，师团长原田熊吉也被击毙，经过在东北二年的整补，第27师团编制虽然完整了，但整体战斗力与之前相比已大幅下降，这是日军各师团战斗力下降的一个缩影。
可惜的是第一战区部队战斗力也未有进步，甚至还在倒退。豫中自花园口决堤后，一直处于未交战状态。一战区司令长官蒋鼎文、副司令长官汤恩伯，没有能利用这段宝贵的时间整训部队，而是相互指责、争权夺利。导致部队特别是非嫡系部队装备陈旧，缺额情况严重。两人因长期不和且疏于战备，纵容或参与了军队经商的行为，就是在豫中会战前仍沉迷经商。蒋鼎文是“该跳舞跳舞”，汤恩伯是“该做买卖做买卖”，严重削弱了军队意志和战斗力?。除此之外第一战区还存在一个致命的问题，因为河南饥荒时，中央及地方政府救灾不力，处置不当，河南老百姓积累了大量不满情绪。军队军纪不严，导致第一战区在豫中的群众基础非常薄弱。
许昌危急，汤恩伯命令新编29师固守许昌，新编42师守卫许昌以西各据点。国军第12军第20师奉命前往许昌增援，第29军负责侧击。日军第27师团已和第29师在许昌外围接上了火，师团长竹下义晴?接到冈村宁次的命令，第37师团攻击郑州、新郑的战斗非常不顺，黄河南岸的日军第62、110师团进展不大。冈村宁次鉴于南下日军只有第27师团，他下令暂停攻击许昌，抽调第27师团两个联队北上新郑，增援第37师，之后接应第62、110师团南下。竹下义晴依令执行。
这时豫中下起了瓢泼大雨，地面泥泞，气温急剧下降，寒气逼人。这是一场罕见的倒春寒，豫中日军人马发生了大量冻伤的事故， 死亡数十人，马、牛、骡的死亡也为数不少，特别是骡马几乎全部死亡。其中第27师团最为严重，竹下义晴没有在意，强令部队急行军北上，途中不少鬼子脱力倒下。
新郑国军本来抵挡第226联队就比较吃力，第27师团两个联队加入战场，激战两日后，国军再也坚持不住，部队损失很大，只能向密县方向突围，日军占领新郑，日军一部向密县方向压迫，一部北上攻击郑州，郑州第27军压力骤增，日军增援部队从中牟源源不断越过黄泛区出现在豫中战场。
第62、110师团加大了对邙山头区域的进攻力度，经过多日激战，在付出大量伤亡代价之后，日军占领了霸王城，预8师残余部队退往第110师控制的汉王城，继续抵抗日军。
日军控制了邙山头后，黄河南岸日军处境好了很多。不断有日军渡过黄河，粮草辎重也从北岸源源不断运到南岸。日军还着手黄河铁桥的修复，先搭建了简易通道支援南岸日军，而后准备全力修复。为防止美军航空队再次对黄河铁桥的轰炸，日军调集了大量高射机枪在黄河两岸布防。中美航空队两次过来轰炸都没有成功，还损失了10多架飞机。
得到补充后的日军击穿了第27军第45师的防线， 第45师一部退往郑州，一部退往荥阳。日军留下一路向国军防守的汉王城发起进攻，另一路直扑郑州，郑州危急了。
日军至此开始慢慢占据了战役的主动权，但也付出了死伤上万余人的代价。国军能坚持这么久，还取得了这么大战果，原因与战前夺取了邙山头、中牟日军两个桥头堡密不可分。