日軍華北方面軍為搞掉直接威脅其後方安全的冀中抗日根據地。從1941年起，伴隨其「治安肅正」，使整個冀中地區除深縣、武強、饒陽、安平、深澤、束鹿等中心地區外，其餘各縣重要村鎮日軍均設置了據點，並修建了四通八達的公路線和敵偽軍據點：在交通線兩側修建隔斷壕3900公里、碉堡工事1300座。
為截斷與冀西山區的聯繫，加強對北嶽根據地的經濟封鎖，敵偽在平漢路西太行山腳下以高約2米、厚約1米的石頭牆連以碉堡築成數百公里的封鎖線。再加上岡村寧次接任華北方面軍司令官後，又連續推行兩次所謂「治安強化」運動，通過威脅、欺騙手段，迫使大批不堅定的分子變節，在其據點周圍建立起傀儡政權和警備隊、自衛團等漢奸武裝。這樣就大大縮小了抗日武裝活動區域，使冀中軍民進入抗戰最艱難的階段。
隨後，日軍又對冀中地區的人口、面積、道路、河流、農產品品種，八路軍的兵力及活動情況，進行了大量調查，加緊進行大「掃蕩」的準備工作。認為5至6月間，河水「水量缺乏時，即不成障礙」。到5月下旬，像高粱、玉米等高稈作物，「對射擊雖然有些妨礙，但部隊的望和通行並無不便。」
通過調查，認為冀中抗日根據地的特點是：第一，「儘管我方武裝掃蕩目標指向敵方基幹部，但在廣泛地區分散存在的小股兵力是很難捕捉的。」因此，「必須隱蔽作戰意圖，予以突然急襲。」第二，「我方剿滅的對象雖為此等武裝，但由於他們之中大部分與生產完全結合在一起，致使匪民難分，而且由於其依靠動員民眾成立的聯防組織，使我方難以進行過錯距離的包圍奇襲。」第三，「在鄰接的非治安區中間，隔有治安地帶，其中村民或中國方面的團體在表面上作出協助我方的態度，暗地裡卻進行資敵工作，致使我方人員、物資的移動以及切斷敵人的聯絡都很困難。」（日本防衛廳戰史室編：《華北治安戰》下冊，第147頁，天津人民出版社1982年版）
根據上述調查，1942年2月，岡村寧次召開華北方面軍參謀長會議。會上，他野心勃勃地說：「1942年肅正作戰計畫即將實行。關於肅正作戰計畫的實施要領，要點是：由方面軍直接指揮，消滅本年度肅正重點地區河北省北部的中共平原根據地，一舉將該區建設成為治安區。」（日本防衛廳戰史室：《華北治安戰》（下））
「5月開始，我們將開始兩項大的作戰，一個是作為重點的冀中地區的作戰，即3號作戰，將由方面軍直屬的第41師團和獨立混成第9旅團的主力以及第27師團和第110師團的部分兵力參加。另一個則是晉冀豫邊區肅正作戰，即C號作戰，將由第1軍執行。」岡村寧次補充說。
會上，華北方面軍情報主任參謀橫山幸雄少佐還具體介紹了為什麼將冀中地區作為主要的作戰目標：「冀中地區是河北省中部的糧倉地帶，在戰略上、經濟上居於重要地位，中共勢力已經在此根深蒂固。由於該地區已成為對缺乏農產品的太行山區中共根據地供應、培養戰鬥力的基地，因此，可以認為，只要扼殺該基地，就會收到很大成效。」（日本防衛廳戰史室：《華北治安戰》（下）
4月，岡村寧次到達石家莊，重申了此次「掃蕩」作戰的方針：「對以呂正操為司令的冀中地區的共軍主力，進行突然襲擊、包圍作戰，摧毀其根據地，同時在政治、經濟、思想上採取各種措施，以便將該地區一舉變為治安地區。」（日本防衛廳戰史室：《華北治安戰》（下））
為了實現這次突然襲擊，岡村寧次還發動了一系列小規模的佯攻：於4月25、26兩日以其駐平漢線的第110師團的白瀧里四郎旅團，對北嶽楊成武第1軍分區發動了進攻；4月29日，又以駐津浦、德石兩線的林芳太郎、吉田峰太郎兩個獨立混成旅團，發動對武城以北地區的宋任窮冀南軍區黨、政、軍機關的突然襲擊，用以迷惑八路軍，達其隱蔽即將對冀中進行「鐵壁合圍」的作戰意圖。
下面是1942年4月中旬制訂的作戰實施計畫（節錄）：
一、作戰方針
對以呂正操為司令的冀中地區的共產軍主力，進行突然襲擊的包圍作戰，摧毀其根據地，同時在政治、經濟、思想上採取各種措施，以便將該地區一舉變為治安地區……
二、略。
三、作戰指導要點
作戰第一期（自5月1日開始約10天）
白瀧部隊在滹沱河北岸地區，小川部隊在河間、肅寧地區，獨立混成第9旅團在石德路南側地區進行「掃蕩」戰，要估計到大規模作戰會有困難，同時要將敵人壓縮在滹沱河、滏陽河與石德路所構的三角地帶阻止敵人從該地帶逃出。在此期間，第41師團利用鐵路運輸從山西向邯鄲、順德地區進行佯動，然後在石德沿線地區展開。
作戰第二期（自5月11日開始約5天）
第41師團（配屬獨立混成第9旅團）從石德路沿線向北挺進，白瀧部隊從滹沱河北岸地區向南進發，小川部隊則從河間、肅寧向饒陽推進，分別發起突然襲擊，將敵人包圍在三角地帶予以殲滅。
作戰第三期（自5月16日前後開始約25天）
前一階段（約10天）划出作戰地區，反覆進行掃蕩，以消滅敵人及其根據地設施。
後一階段（約15天）繼續剿滅敵人殘餘勢力，同時大力推進各項建設工作。第41師團則轉入新作戰地區的警備態勢，進而正式開展治安肅正工作。
4月28日，岡村寧次在召開的兵團長會議上，正式下達了「五一」對冀中大「掃蕩」的作戰命令。