如今的辽宁义勇军已经发展到六个旅7万多人。由黄显声担任总指挥，孙朝阳和熊飞分别担任副总指挥。孙朝阳还是骑兵旅旅长，而熊飞则是步兵第一旅旅长，其余四个旅分别是刘震东的第二旅，李青山的第三旅，李忠义第四旅和高鹏振第五旅。

这些部队大部分是西北军早期就收编的山林武装和事变后期新组建的，为此西北军派出了大批军官进入这些队伍，担任各级指挥员。再加上他们背靠内蒙，西北的补充便利，所以从装备和战斗力上来说，要比东部的辽南义勇军和第二路军强很多。

占领通辽、开鲁后，第6师团主力分由彰武、打虎山西进，向赤峰进攻。另有伪军张海鹏、程国瑞部协助进攻。

同时，日军第8师团师团长西义一率所部第4旅团、第16旅团、骑兵第8联队等，配属战车队、旅顺重炮兵大队及伪军于芷山部的伪独立第1旅李寿山部共约1.5万人。以第4旅团为先遣部队，向汤玉麟部队防守的朝阳、北票展开攻势。

为了配合攻击热河的日军，锦州当面的第9师团和第11师团也开始重新对宁锦防线开始了新一轮进攻。“赤城号”航母编队在营口方向集结，不断用舰载飞机和舰炮轰击前沿阵地，东北军抢修的部分工事顷刻间便被摧毁。

日军这次决心很大，一次投入4个师团和数支伪军近10万人同时向东北军个防线突进。与之相比，东北军十几万人却要分别驻守长达上百公里的防线，兵力上可谓捉襟见肘。好在锦州一线的工事修筑的较为完备，守军在东北空军的协助下，堪堪能挡住疯狂的日军。反而是西线的热河，战局让人十分担忧。

日军中路第8师团晚于北路的第6师团发起攻击，可没想到突破的速度却是最快的。第4旅团先锋与汤玉麟的董福亭旅刚一接触，守军第58团邵本良便叛变投敌，无奈董福亭撤退至朝阳。因此日军从容不迫的占领了南岭、北票。

随后，日军于4月26日开始进攻朝阳。撤退至此的董福亭与驻守朝阳的张郁文旅在大平房一线展开阻击，没想到董部又有一个营叛变。叛军引导日军冲进防线，导致全线崩溃。董福亭和张郁文旅损失惨重，不得不撤退至凌源。朝阳就此失守。

朝阳失守，也就意味着宁锦防线的中段即将被突破。第8师团只要占领建平，便可以西进承德，东击南票抄锦州守军的后路了。为此，张汉良急忙把驻守平泉的万福麟部第29旅调往叶柏寿增援于兆麟旅。

4月28日，日军挺进支队第16旅团乘汽车沿公路南进，下午进至叶柏寿时遭到于兆麟旅的阻击。激战至傍晚，守军阵地上整连的士兵战死，在前来应援的29旅第1团帮助下，日军没能得逞。

西义一见叶柏寿守军抵抗十分顽强，便只好绕过这里直取宁城。

令张汉良意想不到的是，他自己的东北军表现堪忧，反而孙殿英这个非嫡系的军头在热河以北打得坚决顽强。41军是典型的西北军残部，没有爹娘的弃儿。孙殿英这些年投东奔西到处找依靠，这次被送到热河第一线，也是因为自己没有什么依仗，只能被蒋凯石送来当炮灰。

可没想到，开战以来，孙殿英所部表现一直很顽强。在奈曼旗守军骑兵旅长崔兴武叛变投敌后，孙殿英率部撤至赤峰以东哈拉道口地区，开始了顽强抵抗。4月26日夜，守军117旅派出一连精锐兵力，夜袭日第6师团司令部。日军集中参谋及勤务人员仓促抵抗，直至援军到达，夜袭部队方才撤离。