小鬼子没有立即展开攻击，而是连夜进行休整，准备在天亮后进行攻击。
但是在凌晨两点钟的时候，孙卫华亲自指挥部署，两个警备旅对日军部队发动了夜袭。
两个警备旅从左右两侧展开攻击，直接对日军进行打击。
双方陷入到了激烈作战中，日军部队是完全没有预料到这一点的，他们被打了一个措不及防。
作战从凌晨两点钟持续到了早上十点钟，日军伤亡数字超过两千人，警备部队开始撤离。
这次夜袭，警备部队伤亡数字只有五百多人而已，并且多数都是伤员。
日军部队进行休整，下午两点钟，日军开始对招远城进行攻击，21师团和32师团两个师团部队接连进行猛攻，两名中将师团长全部是赶到了最前线进行督战。
只是小鬼子的攻击遭到了警备部队凶猛火力还击，密集的子弹和炮弹接连朝着日军打了过来。
日军部队伤亡数字开始逐步增加，双方在招远城这里展开了激烈作战。
孙卫华在最前线进行指挥，他脸上表情很平静，日军兵力不是占据着太大优势，警备部队借助完善的防御工事，是完全可以阻击日军部队进行攻击的。
招远城的作战持续到了五月份，日军接连展开十几天的攻击，但是始终都没有获取任何战果。
他们自身伤亡越来越大，12军组织的兵力是超过四万人的，
总兵力两个师团，一个独立旅，一个作战支队，总兵力在四万八千人左右，倒是到五月五日的时候，日军伤亡超过了一万八千人。
面对如同坚固堡垒一样的招远城，日军是用了各种办法，可是却始终都没有办法取胜。
五月十日，日军12军依然是没有办法突破招远城的防御，在这样的情况下，华北方面军司令部下达了命令，要求他们放弃对招远城的打击，返回驻地。
日军在上午展开了一次迷惑性的攻击，随后迅速撤离了招远城区域。
当小鬼子部队进行撤退的时候，招远城的两个警备旅，则是快速进行出击，直接对日军部队进行打击。
上万人队伍接连对日军进行袭扰作战，小鬼子一路上不断撤离，不断承受着伤亡损失。
五月底的时候，日军各部勉强撤回，但是他们伤亡损失超过了两万人，12军这次作战是受到了严重损失，他们兵力伤亡了五分之一，另外还有大量重武器被摧毁，在鲁省这里，他们是彻底失去了战斗力。
此时华北方面军在针对第八路军的扫荡作战中，没有收获太大的战果，自身反而有不同程度损失。
不过在晋省日军发动的中条山会战，倒是收获了很大的战果。
此番作战，日军伤亡数千人，却是取得俘虏，击毙击伤中方部队七万多人丰厚战果，盘踞在中条山坚持抗战多年的中方部队，彻底被击溃，这给华北区域的抗战，蒙上了一层浓厚的阴影。