1937 年 9 月 2 日，休整完成后的东条英机察哈尔派遣军大举西进，沿着平绥铁路浩浩荡荡地直扑山西，天镇战役就此爆发。
日军方面，东条英机计划兵分三路进攻，夺取大同，扫荡整个平绥铁路西段，最终拿下包头，控制整条平绥铁路。以本多政材的独立第 2 混成旅团沿着平绥路向西，正面进攻天镇，拿下天镇后继续沿着铁路西进，夺取大同。以筱原诚一郎的独立第 15 混成旅团从北面绕开大同正面，迂回到大同西侧，向怀仁县发起进攻，切断大同守军的后路。以酒井镐次的独立第 1 混成旅团从张家口出发，向北进攻集宁，然后南下占领丰镇，掩护主力的右侧安全。同时，日军华北方面军也命令在宣化一带的板垣征四郎的第 5 师团夺取蔚县、阳原，继而进攻涞源，配合平汉线上的日军主力进攻保定。
面对日军的来势汹汹，阎锡山调兵遣将，严阵以待，决意与日军打一场大同会战。他根据自己战前对日军进攻路线的判断，决定放弃察哈尔省内的所有阵地和关隘，在天镇和聚乐堡一线布置大量兵力，蔚县、阳原之间险峻的山口全部没有派部队防守。
这是因为一方面察哈尔省原本就不是阎锡山的防区，它是刘汝明的防区，另一方面则是天镇、聚乐堡、东井集等地有国防工事可以依托。这些国防工事是在 1936 年的时候，国民政府依据国防大纲的计划，拨款给了阎锡山，让其在天镇、聚乐堡、东井集等地建设国防工事。阎锡山计划的是依托国防工事层层抵抗，消耗日军兵力，同时实行诱敌深入，将日军诱至大同外围，再集中兵力挫败日军进攻。除此之外，阎锡山命令绥远境内的部队趁着日军被诱至大同外围的时候反攻张家口，断敌退路。
阎锡山的计划也得到了国民政府的支持，于是调集兵力由阎锡山指挥，全力打好这场战役。
国军的兵力具体部署分为这么几个方面。在山西和绥远两省分界线附近，阎锡山计划部署以下军队：晋绥军第 61 军李服膺部第 101 师固守天镇县；马延守的独立第 7 旅布防于阳高县；豫军刘茂恩的第 15 军布防于蔚县；汤恩伯部以及高桂滋的第 17 军由汤恩伯指挥，布防于广灵县；晋绥军第 6 集团军所辖孙楚的第 33 军的章拯宇独立第 3 旅布防于灵丘县，刘奉滨第 72 师布防于广灵县；杨爱源第 34 军所部之梁鉴堂第 203 旅布防于阳原县东井集镇和浑源县；由陕北红军改编而成的第 18 集团军作为机动兵团部署于蔚县和涞源县一带。
在山西省和察哈尔省分界线以内，晋绥军第 6 集团军所部第 33 军孟宪吉之独立第 8 旅布防于忻州市繁峙县大营镇；第 34 军所部姜玉贞之第 196 旅布防于应县；第 34 军所部郭宗汾之第 71 师布防于山阴县岱岳镇；金宪章的新编第 2 师布防于繁峙县沙河镇；预备军第 19 军第 66 师所部陈庆华的独立第 1 旅布防于繁峙县横涧乡平型关村一带。
在大同方面，晋绥军第 61 军所部刘谭馥之第 200 旅布防于大同以东地区；预备军第 19 军所部方克猷之独立第 2 旅布防于大同，负责大同防御。
在绥远方向，晋绥军第 35 军所部王子修之新编第 6 旅布防于兴和县境内；安荣昌的新编第 5 旅布防于兴和县西南方向的丰镇县隆盛庄镇；赵承绶的骑兵第 1 军和董其武的第 218 旅布防于集宁县、察哈尔右翼中旗、商都县、尚义县和化德县等地；孙兰峰的第 211 旅与袁庆曾（绥远省国民兵总司令）指挥的国民兵 6 个团布防于绥远省归绥和大庙（锡拉木楞庙）、百灵庙一带；由绥西屯垦军组建的田树梅第 205 旅布防于丰镇县。
在大同以南地区，王靖国的第 19 军所部陈长捷之第 73 师布防于应县；杜春沂第 66 师所部段树华之第 209 旅控制朔州市怀仁县以北；杜堃第 215 旅布防于代县雁门关乡一带。
由以上部署可以看出，阎锡山对于这次大同会战寄予厚望，晋绥军可谓是精锐尽出，主力全部集结于此。此时的中国南方，中日两军在上海地区杀得昏天黑地，日月无光，血流成河，而在中国北方，全国的目光都聚焦到了山西，期待着阎锡山可以打败日军，守住山西。
然而，阎锡山的计划做得很好，但是由于不少军队都是刚参加完南口张家口战役，实力下降，还有部分军队需要时间集结队伍开赴战役位置，因此就需要一支部队阻击日军，为部队部署到位争取时间。
如此一来，压力就给到了负责防守天镇、阳高一带的李服膺第 61 军头上。为了有足够的时间部署大同会战，阎锡山电令第 61 军军长李服膺，务必固守三天，掩护大同会战。得到命令的李服膺深感压力巨大，但是他没有办法，只能硬着头皮上。
此时的李服膺，用来防守天镇的兵力满打满算只有 5 个团。李服膺根据天镇的国防工事，进行了以下兵力部署：李生润第 400 团占领盘山高地，依托还未竣工的国防工事构筑阵地，进行固守；刘庸之第 402 团占领罗家山阵地，李在溪第 425 团占领李家寨，高朝栋第 426 团以瓦窑口为据点，在铁路两侧迎击日军；张敬俊第 399 团驻守天镇县城，担任城防守军。整条战线从北到南一字排开，形成一字长蛇阵。
9 月 2 日，日军独立第 15混成旅团对瓦窑口、罗家山、李家寨阵地发起试探性进攻，并派出飞机助战。守军积极抵抗，寸土不让，顶着强大的火力打退了日军。日军进攻被打退后，便派出飞机不断轰炸守军阵地，意图摧毁守军阵地。
此时的李宏正带着部队在林子里休息，头顶上每隔一会儿就会飞过几架飞机。李宏看着天上飞过去的飞机，他已经知道了，日军已经开始进攻了。今天是 9 月 2 号，按照原本历史发展，明天察哈尔派遣军的独立第 2 混成旅团就会抵达天镇，天镇战役将正式打响。但是李宏他们现在还在察哈尔省内，连天镇的边界线都还没到，而且从今天早上开始，头顶上不断有飞机飞过，这严重影响了他们的行军速度。为了不让头顶上飞过的日本飞机发现，李宏只得下令部队贴着树林走，一旦日军飞机出现，立即进入一旁的树林躲避。这样一来，不但影响了李宏部队的速度，也使得李宏他们为了躲避日本飞机，不得不绕路走有树林的地方，增加了行军路程。
此时的队伍里，不少士兵已经有了不满的情绪，连续地钻山沟沟，加上身体的疲惫不堪，士兵们心中已经有了一丝不满，如今为了躲避日军的飞机，更是如同老鼠一样，士兵们的负面情绪一下就被放大了。每个士兵的心里都产生了愤怒，他们以前从没有像如今这样窝囊地行军。以前行军，就算是打了败仗，也大多数时候都是在大路上行军，很少有去钻山沟沟的时候，如今却打了败仗不说，更是连大路都不敢走，在这山沟沟里钻来钻去，士兵们心中都觉得很窝囊，憋着一股怒火。
事实上，不止是士兵，就连刘小伟、罗广文两人心里也都有了意见。
李宏对于部队里出现的这种情绪也已经有所察觉，但是此刻他心里更加关心的是天镇的战局，他迫切的想要尽快赶到天镇，参加到这场战役里来。
这时候，忽然从西面传来了嗡嗡的声音，李宏立马意识到，这是日军飞机的声音，连忙大声呼喊：“弟兄们，快进旁边的树林里面躲避，鬼子飞机来了。”
士兵们也听到了飞机的声音，在李宏的话刚落下，就迅速躲进了一旁的树林里。士兵们，刚进树林，就听见了头顶上的声音越来越大了，然后西面的天空上就出现了六个小黑点。
天上的正是日军的 Ki-15 侦察机，也被日本陆军成为九七式侦察机，是日本三菱重工在 1936 年生产的一款高速侦察机。这款飞机装备的发动机是 750 马力，最大航程是 2400 公里，最高速度是 450 公里每小时，最大升限是
米，空载重量是 1400 公斤，可载弹量为 250 公斤，机载武器是两挺 九八式 7.7 毫米机枪，机身长度 8.7 米，翼展长度 12 米，机身高度 3.35 米，机组成员 2 人。
日军飞机正在向前飞行，忽然日军飞行员松田辉似乎是发现了下方树林的不对劲，连忙用手势向一旁的领队长机传达信号。没有办法，这个时候日军的飞机里都没有装备无线电，所以各飞机之间的交流要么靠手势，要么在纸板上写字，大多时候飞行员都会选择用手势交流。
领队长机里的日军小队长看到了松田辉的手势，松田辉的意思是告诉他下方的树林里可能有中国军队。日军小队长在刚才对中国军队的轰炸中表现得非常疯狂，冒着被阵地上守军的重机枪击落的风险，将飞机降低到了 100 米的高度，然后投下了炸弹。如今得知下方的树林里可能有中国军队藏身，当即下令还有剩余弹药的飞机立即俯冲，降低高度，准备对下方的树林展开扫射。之所以使用飞机上的机枪，那是因为他们的炸弹全部都扔在了他们轰炸的中国军队阵地上，现在只剩下机枪里还有为数不多的子弹。
李宏本以为日军的飞机会很快过去，结果发现日军飞机突然开始俯冲。李宏连忙告诫周围的士兵，让他们都全都散开躲好，然后待在原地不要乱动。
天上的飞机很快就降低到了 50 米的高度，然后开始对着树林进行疯狂的扫射。“哒哒哒”的机枪声响起，一颗颗罪恶的子弹发射了出去。飞机里的机组成员看着子弹发射，脸上露出了狰狞的笑容。
李宏看着日军飞机降到了 50 米高度，就知道要出事了，随即就看到一颗颗子弹如同泼水般落了下来，打得树木火星四溅。
头顶上的飞机轰鸣声如同打雷一样，震耳欲聋，李宏他们都捂住了耳朵。一架又一架的飞机俯冲而下，然后对着树林扫射。幸运的是这些飞机是刚刚结束了轰炸任务在进行返航，因此他们剩下的子弹也不多，飞机的扫射只持续了五六分钟就结束了。
日军飞机领队长机的小队长看到各机的子弹都已经打空了，于是意犹未尽地下达了继续返航的命令。得到命令的日军飞机立即向上爬升高度，重新排好队形，向前飞去。
李宏咬牙切齿地看着扬长而去的日军飞机，心中怒火中烧。说实话他的心里也有着一丝怒火，只是他并没有注意到，现在看着这些日军飞机嚣张跋扈，目空一切的样子，李宏的怒火也被点燃了。
李宏对着飞走的日军飞机怒骂道：“狗日的小鬼子，就是欺负老子手里没有飞机，你等着，老子早晚要把这笔账找你们要回来。”
紧接着李宏又对旁边的罗大山说道：“老罗，快，赶紧统计一下弟兄们的伤亡情况。”
罗大山没有犹豫，立即开始统计伤亡，很快就有了结果。罗大山来到李宏身边，说道：“连长，伤亡情况统计出来了，刚刚的飞机扫射，有两名弟兄当场阵亡，还有 3 名弟兄负伤，不过伤势不重，都是被子弹划伤了皮肤，卫生员已经开始了包扎。”
李宏见状，愤愤地说：“他娘的，这口气老子实在咽不下，等到了天镇，老子一定要让小鬼子偿还这笔账。老罗，这里不能待了，集合弟兄们，我们继续出发。”
罗大山说道：“连长，弟兄们都很累了，不如就让他们在这里休息一会再走吧。”
李宏拒绝了他，耐心地解释：“老罗，我知道弟兄们都很累，但是这个林子真的不能待了，小鬼子的飞机刚才就对林子进行了扫射，说明他们就算不是发现我们，也对这个林子产生了怀疑。刚才他们是刚刚结束了轰炸任务，没有多少弹药，可要是他们回去告诉其他人，那来的可就是满载航空炸弹的轰炸机，到那时弟兄们更加危险。因此我们必须转移位置。”
听到李宏的解释，罗大山立即集合部队出了树林，并将李宏的话也告诉了下面的士兵。得知原因后的士兵们无奈地叹了口气，随后拖着疲惫的身躯，摇摇晃晃地走出树林，开始列队。
等到队伍整队完毕，李宏鼓励了一番士兵后，下令继续前进。