日軍在潮汕地區的失利早在第21軍司令安藤利吉的預料之中，其實，當大本營的高級幕僚就此次登陸作戰徵詢意見的時候，他就明確指出，小規模的登陸沒有任何意義！日軍大本營策劃此次行動的目的是因為潮汕是廣東著名的僑鄉，華僑對本地區的匯款金額非常龐大，間接地幫助了抗戰，而汕頭附近又有潮安到韶關的公路，是香港到中國內地的物資進出通道，認為必須將其切斷。但是老謀深算的安藤利吉已經和中國軍隊打了將近兩年的交道，對手的兵力部署和戰鬥力強弱全部了如指掌：雖然在潮汕地區只有第155師在活動，但是梅州卻有精銳的猶太軍團裝甲部隊在策應。僅僅靠第132旅團不到兩萬的兵力即使能夠擊退守軍，也沒有力量來擴大戰果，最多只是取得一個立足點而已，而他自己卻不得不從準備向粵北進攻的部隊中間抽調一個旅團出來，導致他的廣州防務必需在第12集團軍主力前方重組，加重了第18師團的負擔。
在安藤利吉日夜不停地調兵遣將的同時，第12集團司令余漢謀將軍也在不遺餘力地部署軍隊。
廣東在三水、花縣、增城、石龍一帶是三江沖積出來的平原，但以北以東則進入丘陵地帶。尤其佛崗以東的良口、牛背脊、梅坑、青塘一帶，地形破碎，人煙稀疏，層巒峻岭，最不適合大兵團作戰。余漢謀抓准了這點將第12集團軍的五個主力師部署在狹長的山區，並把這裡作為決戰的戰場，另外把新二師和第151師部署在粵桂邊境的連州地區，伺機向日軍的側翼迂迴。此時的第12集團軍各部隊在全部更換新式裝備之後，又經過一年多的實戰取得最為欠缺的作戰經驗，並藉此機會熟悉了粵北的地形，從而徹底走出惠廣戰役潰敗的陰影。
1940年六月底，第12集團軍總司令部根據廣州日軍的動靜做出推斷，認為日軍會在潮汕戰役告一段落之際分別由佛崗、良口出擊，蠶食英德至佛岡防線上的戰術要點，以此作為對粵北主陣地帶的攻擊跳板並完成山地作戰的補給線，然後再以兩個半師團的兵力全線出擊，對粵北發動大規模攻勢。
基於以上推斷，余漢謀總司令決定先發制人，力求打亂安藤利吉的部署，迫使其倉促應戰，再尋找機會粉碎第21軍的攻勢。按照集團軍司令部的命令，第157師向銀盞坳、軍田方向的第104師團發動攻勢，以奪取銀盞坳陣地。第152師、第153師、第154師由佛崗到白泥部署防線防止日軍反擊；第156師向神崗發動牽制性攻擊，而第151師則和新二師一起，緩慢而堅定地向廣州西側運動，以牽制日軍第24師團主力。
當集團軍將作戰計畫呈報戰區司令部審核時，孫百里對余漢謀的兵力配備非常滿意，而其主動求戰的精神更是讓他感到非常欣慰，在批准了這個計畫的同時，孫百里又命令滯留在南粵的第151師一部與第九縱隊向天獅嶺以南、新街、江村之敵發動牽製作戰，另外還調集兩個步兵師向閩粵邊境移動，準備隨時策應。
7月5日拂曉，擔任對銀盞坳正面伯公坳方向攻擊的第157師開始攻擊前進，一舉攻佔羊仔山主峰，然後以這個海拔在1133米的高地上建立出發陣地，居高臨下突擊伯公坳，隨後，第157師連續攻佔青龍崗與崩山，迫使日軍向大嶺頭退卻次日凌晨，第157師用重炮向日軍在大嶺頭、伯公坳的陣地進行了猛烈炮擊，隨後投入一個團的兵力發起總攻。日軍一個步兵聯隊三面被圍，死傷慘重，隨即收縮兵力死守伯公坳的官山，由於山勢陡峭，第157師因正面仰攻傷亡慘重，於是佔領伯公坳的東端高地與日軍對峙。
在正面攻擊部隊於伯公坳與日軍激戰的同時，第156師渡過北江，直撲銀盞坳，並於7月5日下午佔領該地。日軍對銀盞坳失守大為震驚，馬上組織了六個中隊一千五百人的兵力，在四輛坦克的掩護下以一個迅猛的逆襲奪回銀盞坳。隨後，第156師集中兩個團的兵力，全力猛攻，日軍則從廣州調派三架轟炸機前來助戰，由於日軍佔有地利，又有飛機助陣，攻擊沒有得手。
第12集團軍全線突擊的消息在第一時間傳到了廣州第21軍司令部，使安藤利吉大吃一驚，雖然他的確是準備攻擊粵北，但是沒料到中國軍隊竟然會先他一步下手，驚怒交加的安藤利吉，在得到銀盞坳守軍的告急電報之後，隨即命令進入出發陣地部隊向粵北進犯。第21軍的右翼為第台灣步兵旅團，在增龍公路擔任掩護；中央為第106師團主力，沿翁從公路北進；左翼則為第24師團一部，沿粵漢路北進。日軍的戰略很明顯，進攻部隊有意避開銀盞坳而直取翁源，再進而攻掠曲江。雖然第106師團的一個步兵聯隊被圍困在銀盞坳，但若是日軍以主力增援的話，就必須以全軍沿粵漢路北進，大軍會提早在粵北破碎的丘陵地帶與第12集團軍正面決戰。如果避開粵漢路而先沿公路北取翁源，等於直取第12集團軍側翼。日軍的戰略很非常簡單：首先計算出翁從公路的最大容量，然後儘可能將部隊集中在中央，再以第106師團對國軍防線中央進行正面突破，命令這個師團往後硬打100公里攻取翁源及曲江。
余總司令在發現當面日軍全面轉入攻勢之後，立即發布調整態勢的命令，各部隊全部停止進攻，第152師與第157師在清遠、佛崗到琶江之間布署一道防線，以第153師、第54師、第156師在從化、良口、牛背脊到增城境內布置了一道防線。
7月10日早晨，日軍106師團主力向良口當面的白沙村、橫排嶺、門樓關陣地猛烈進攻，然而在嚴陣以待的中國軍隊面前沒有佔到任何便宜。因為良口周邊的幾個制高點都被中國軍隊佔領，日軍不但無法展開攻擊隊形，而且需要沿著陡峭的山峰向上攻擊，難度非常大，於是第106師團長把部隊以大隊為單位，分成許多小部隊，迅速沿著山道和峽谷向側翼迂迴，自己則率領一個步兵聯隊和師團司令部繼續攻擊良口陣地。
由於高山峻岭的阻隔，即使兩支軍隊相隔只有數百米的距離，都有可能擦肩而過，故而給日軍小股部隊的挺進造成了相當大的便利，經過十幾個小時的穿插之後，一股日軍突然出現在距離瓮源只有五十公里遠的梅坑。
接到前線的報告，余漢謀仔細研究了敵我雙方的態勢，認為小股日軍的出現並不能證明防線已經被突破，因為地形的障礙對日軍也同樣有效，這些零散的部隊在沒有後續部隊的情況下不可能有多大的作為的，於是他嚴令前線部隊死守陣地，同時從集團軍司令部的直屬部隊中抽調一個團的兵力來加強翁源的防務。
這時候，前線的形勢已經非常混亂，日軍為了搶功，不顧一切地向前突進，在遇到中國軍隊的據守的堅固工事之後，就把部隊分成更小的編製向兩翼迂迴，只有遇到實在無法穿越的地理障礙才會停止前進，不過，由於無法攜帶任何重型裝備，最終突進到翁源外圍的幾股日軍根本無法突破守軍的堅固工事，只好在四周山村燒殺搶掠一番之後，原路返回。
余漢謀總司令在接到前線日軍攻勢趨於停滯，第24師團開始向前急進的消息之後，意識到第106師團已經是強弩之末，毫不猶豫地命令部隊全線反擊，西路策應的新二師和第151師全速向廣州攻擊前進，與此同時，孫百里命令從福建運動到閩粵邊境的兩個步兵師也加速向韶關推進，擺出要圍殲第106師團的架勢。
孫百里非常清楚，第12集團軍與過去相比雖然取得了很大的進步，但是和日軍的精銳師團相比還是有很大的差距，因為他們始終沒有經歷過慘烈的戰鬥，故而只要把日軍擊退或者嚇退就可以了。為了造出更大的聲勢，孫百里率領戰區司令部的十幾名高級參謀和幾個主力師的師長經過兩天急行之後，突然出現在曲江街頭，為一個新落成的學校剪綵，隱藏在這裡的日軍情報人員立即把這個重要發現報告給安藤利吉。
正準備大舉增援前線的安藤利吉接到報告之後立即在作戰地圖前面陷入沉思：第106師團的主力已經分散到粵北山區之中，短時間內無法把部隊收攏起來，而台灣步兵旅團則在中國軍隊的連番攻擊中不斷後退，把第106師團的側翼給暴露出來，被寄予厚望的第24師團的西面又有新二師和第151師在虎視眈眈！
焦慮之中的安藤利吉最終以第21軍司令部的名義，命令第106師團和台灣步兵旅團『立即調整態勢』，第106師團長和台灣步兵旅團長對安藤利吉的良苦用心心領神會，隨即向大本營發出攻克翁源和英德的捷報，然後調頭返回出發陣地。
「作戰能否取勝，取決於態勢，如果態勢沒有部署好，再好的戰術優勢也沒有用！」面對那些不理解日軍為何突然撤退的將領們，孫百里給出自己的解釋。