5月10日下午，第146联队2大队首先攻占腾冲，县长邱天培、腾龙边区行政监督龙绳武（龙云长子）已逃之夭夭，随后仅滇黔绥靖公署护路3营、滇黔绥靖公署第6旅（息烽部队）2团等地方部队进行了抵抗，其中包括在腾冲本地以浓墨重彩纪念的“归化寺之战”。
对日军来说更大的威胁还是来自5月12日开始从惠人桥处开始渡河的预2师，可惜龙绳武逃跑时为了防止日军追击擅自炸毁了惠人桥，致使预2师渡河速度大大减缓。
5月18日凌晨，作为预2师先头部队的第6团对驻守橄榄寨、为东渡怒江进行准备的日军第4独立工兵联队（山口甲子男中佐）展开进攻。该部满编兵力894人，按照顾葆裕报告当时在橄榄寨日军兵力约400余人。
然而，缺乏重武器的预2师第6团顶着连日阴雨进攻两天毫无进展，日军依托寨墙和房屋构筑了隐蔽火力点、按照日军自身报告两天战斗仅战死2人、战伤4人。唯一的亮点是第6团3营于19日黄昏向橄榄寨侧后迂回、伏击了来援的第148联队2大队一部（步兵、机关枪各一小队），声称毙敌20余人。
腾冲沦陷初期战斗经过 图片来自网络
同期，第5团也从南侧迂回到腾冲附近，与息烽部队2团多次伏击日军。在大部分战斗中，突然遭到袭击的日军都能迅速组织起火力、并向国军侧面迂回，致使本就配合不佳的国军伏击失败。虽然息烽部队主力在保山成了趁火打劫的强盗，但是在腾冲以北他们还是尽到了守土之责，仅第2团1营就伤亡300余人。另外一场成功的战斗是5月27日下午腾冲以南的下勐连伏击战：预2师5团3营在此伏击了日军中町少尉以下28人组成的运输队，日军战报确认被击毙16人、击伤10人，几乎全灭。
不过正面进攻橄榄寨的第6团还是无法取得成效，心急如焚的国军在28日晚上17:10出动3架苏援SB-3轰炸机以燃烧弹空袭橄榄寨，第6团这才攻占寨子东部。可惜次日日军援兵第148联队2大队和146联队2大队主力分别抵达橄榄寨和预2师惠人桥渡口以南的坝湾，第6团经过艰苦的激战后被迫在当天下午撤退。日军统计中国军队遗尸200具，缴获轻重机枪6挺、掷弹筒2具、步枪10支，日军自报战死4人、受伤22人。预2师就此开始了腾冲周边的长期游击战斗。
1942年5月，第56师团长渡边正夫中将（左）与第56步兵团长坂口静夫少将（即坂口支队长）在龙陵城门口
此时，在重庆的蒋介石心急如焚，一天之内与宋希濂通电话10次以上。
5月15日在保山接手指挥的宋希濂眼看麾下预2师、第88师、第36师陆续抵达，自认为对坂口支队形成了绝对兵力优势。当天下午，宋希濂下令
接到蒋介石反攻腾冲和龙陵的指示后，他即下令：
一、集结于保山的预备第2师顾葆裕部在惠通桥附近渡河向腾冲前进；
二、第88师胡家骥部在惠通桥下游攀枝花渡江绕攻龙陵，第36师李志鹏一部从惠通桥正面渡江；
三、第87师1团随第88师向龙陵攻击。
四、预2师并派出一部深入腾冲西南寻找第5军主力。
但是，天公不作美，17-21日的连日大雨使怒江暴涨，渡江进度异常缓慢，原定在19日发起的总攻不得不推迟至24日。
1942年5月22日，日军首任松山守备队长田村中佐（背对镜头者）向第56步兵团长坂口静夫少将报告战况。
此前，松山-龙陵日军的确兵力相当匮乏、坂口支队主力已被吸引至腾冲方向，松山守军以炮兵为主（6门改造38式75mm野炮、6门96式150mm榴弹炮、3门92式105mm加农炮），步兵仅一个残破大队，龙陵更是只有支队司令部、工兵1个中队和辎重卫生部队。
可惜，此时坂口静夫已静预感到国军反攻在即，急令松井秀治大佐的第113联队和第56搜索联队战车、装甲车各一个中队赶快从缅甸赶来增援，留给宋希濂的时间已经不多了。
5月22日，中国军队反攻部队已全部渡江完毕，并到达攻击准备位置。
24日凌晨，他们向松山南北、龙陵和松山之间的黄草坝、龙陵和芒市之间的南天门同时出击。
从南面进攻的第36师108团迅速包围了日军第146联队3大队11中队驻守的竹子坡5600高地。从北面进攻的第107团2营攻势也极为猛烈，与日军所谓“西分哨”（应该指的是黄土坡）守军展开了手榴弹战和白刃战。
24日日军“西分哨救援战”示意图
11时，田村清一情急之下前往西分哨一线指挥战斗，不料，他刚抵达阵地便被第107团2营射出的一排机枪子弹正中躯干，歪歪斜斜走了几步就倒毙了。
随后，日军拉孟守备队纠集可用兵力增援西分哨，在重炮支援下，击退了第107团的围攻。
当天，第88师263团在团长傅碧人的率领下，占领龙陵和松山之间的黄草坝，并伏击了前往松山增援的第113联队先头部队。
该部为日军联队附员松元钦一大尉率领的第1中队1小队大部，他们乘1辆汽车和2辆卡车前进。
8时，当他们下车查看国军破坏的桥梁时，突然遭到轻机枪集中射击，松元大尉和代理小队长绪方淳中尉在内的6人当即毙命。
紧接着，其余日军迅速下车挖掘战壕、以轻机枪和掷弹筒还击，与国军对峙一整昼夜。
在南天门方向，戴海容团长指挥的第264团主力攻占了龙陵东侧各高地（这些高地将在两年后成为双方几经拉锯、炸成焦土的战场），另派出第3营向南穿插攻占了南天门。
此时，松山、龙陵之敌似乎已经被分割孤立，松山守敌似乎已覆灭在即，可是，态势的天平在此时猛然摆动。
日军第113联队1大队（绀野忞少佐）主力已经在傍晚抵达龙陵、重新夺占了龙陵东部的高地群，随后向黄草坝挺进。
25日晨，第113联队1大队抵达了前一天先头部队遭到伏击的地点，再次遭到第88师263团伏击，死伤多人。
但是，此时日军已实力大增，而且第2大队（入部兼康少佐）沿着龙陵东侧山地展开迂回、迫使第263团撤离公路。
当晚，第113联队主力已经推进至松山以南最后的一片开阔地，在镇安街-大坝安营扎寨。
在松山方面，第108团3营终于在当天攻占了竹子坡高地，26日，第108、107团又继续南北夹击松山日军，前者一度从竹子坡方向逼近日军重炮兵阵地，可惜日军炮兵以“零距离”射击战术（即使用几乎出膛即空爆的定时引信）给冲锋的中国军队造成了极大伤亡，进攻未能成功。
同时，第113联队已经循着枪声接近了松山（从镇安街到松山之间是一段曲折的盘山公路）。第108团一部破坏了一段山路并且在路边的墓地修筑了阻击阵地，日军车队停下以联队炮、速射炮和其它轻重武器猛轰墓地、再发起冲锋。
日军第3小队亲历者回忆仅该小队就打了500多发子弹、其小队长用军刀砍死了射击到最后一刻的中国军队捷克式轻机枪手。
日军突破第108团阻击并修好道路之后，第113联队终于在夜幕降临后与松山守军取得了联系。
龙陵以南，在南天门阻援的第264团3营遭遇了第113联队的后续部队（以第6中队为主），这股日军携带的1门92式步兵炮发挥了重大作用，掩护一个小队从侧面迂回，迫使国军撤退。但是，日军小队长高向好一中尉被子弹打中胸部毙命。
战至当晚，日军搜索联队的战车中队和装甲车中队已经赶到，芒市-龙陵-松山之间道路已被打通，而且后续松本喜六大佐率第148联队也在向芒市增援，宋希濂第11集团军对松山的反攻已难成功。
27日早晨，第36师对松山展开了最后的进攻尝试。
松山并非一个独立山头，而是一系列此起彼伏的高地，因此，战况对于不了解地形的双方都极为混乱。第107团2营（营长张文才）向北部黄土坡方向的进攻尤其凌厉，日军入部兼康少佐在乱战中被甩下汽车重伤，随身携带的文件也被中国军队缴获。
但是，至当天下午，日军第113联队主力和第56搜索联队的战车、装甲车中队均已在松山全面投入战斗，第107团伤亡重大，被迫退回松山北侧。
次日，日军更是加强攻势，两天来其重炮和飞机十余架又对怒江东岸大山头的中国军队炮兵第8团阵地狂轰滥炸，进行压制，第36师被迫逐步放弃了各处阵地，第88师也无力切断滇缅公路，而是在敌后反复伏击、袭扰弱小之敌并破坏道路。
激烈的战斗于29日进入了短暂的停歇，松井秀治基本扫荡了松山主要区域并完成了进攻竹子坡高地的准备，不过，滇缅公路上的破交战斗仍在持续。
当天，第56师团报告战死21人、战伤83人，清点中国军队遗尸440具。
此时，宋希濂和蒋介石已经根据缴获的文件得知了日军增兵的情况，继续硬碰硬打下去可能危及怒江防线，因此，蒋介石在中午给宋希濂打电话指示“避免硬战”。
当天晚上，日军第15军更是向滇西方向增调了第18师团联队规模的藤村支队，这样一来，日军的总兵力就上升到11个步兵大队、4个野/山炮兵大队、2个野战重炮兵大队，实力达到了两年后滇西反攻开始时的两倍不止。
30日黎明，第146联队3大队和第113联队2大队在没有协同的情况下对竹子坡展开了夹击，经过激战后，第108团被迫撤退。
在南天门和黄草坝附近袭扰、堵截公路的第88师在30-31日也分别遭到藤村支队以及第113联队3大队和第148联队1大队大兵压境，不得不退向怒江。
6月1日，除预2师留下第5团在腾冲和龙陵之间游击之外，第11集团军全部撤回怒江东岸。
至此，战史中所谓的“反攻试探战”以失败告终，各部均伤亡惨重。
当然，第11集团军并非一无所获：他们不仅取得了击毙拉孟守备队长、野战重炮兵联队长田村清一中佐这样的辉煌战果，还在客观上将第56师团全部和第18师团一部从缅北吸引到了怒江前线，客观上掩护了远征军撤退，日军更是基本放弃了东渡怒江的念头。
反击试探战结束后，第88、36师和6月14日抵达的第87师从北向南一字排开构成江防，预2师主力前往腾北游击，江防由第71军军长钟彬具体负责。
日军则进行了部队轮换，坂口支队和野战重炮兵部队完全撤走，改以第113联队主力和第56野炮兵联队3大队配属辎重、卫生、防疫给水等单位重新编成“拉孟守备队”，松井秀治大佐担任守备队长，总兵力约3,000人。
1942年6月，刚刚进驻松山的第56野炮兵联队第3大队第7中队
第56野炮兵联队3大队刚刚在缅甸完成换装，带到松山的是日军炮兵的新锐装备——91式105mm榴弹炮。
松山主峰与怒江江面的垂直落差达1,500米，与东岸的孩婆山、大山头直线距离仅8,000-9,000米，但是，从松山坐车到惠通桥却需要走一个多小时的险峻山路，左边还是悬崖。
起初，准备以松山为跳板进攻保山的日军着重修筑了作为松山入口的滚龙坡阵地、孤悬南侧的竹子坡阵地、还有位于两座低矮高地上的左、右监视阵地（分别位于今天的尖山和董别大山）。
1942年秋，视察松山的日本南方军总司令官寺内寿一大将
这段时间的拉孟守备队成为了日军当中的“明星”，各级将领纷纷带着大小记者前来视察、演员歌手也前来慰劳。
第56师团来自北九州，当地人素以好勇斗狠著称，北九州又是日本重要的工业区和矿区（八幡制铁所就位于第113联队兵源地福冈县），许多士兵都是矿工出身、有丰富的土工作业经验。
第113联队更是在缅甸方面军组织的年度大比武中一直名列前茅，堪称滇缅日军中的“精锐”。
真正让松山变成一座现代要塞的却是第56野炮兵联队3大队的继任大队长、后来松山战役期间的拉孟守备队长：金光惠次郎少佐。
1943年8月，这名时年47岁的“老少佐”接替菊地武宁少佐担任大队长，一改前者轻松的态度，立即带领部下重新计划后没日没夜地修建阵地。
至1944年4月，日军已经修筑了滚龙坡、大垭口、松山、小松山、大寨、黄家水井、黄土坡、马鹿塘共7个据点群，每处都建有以铁丝网围绕的数处子母堡龟背形阵地，日军还挖掘了大量地下掩蔽部和坑道以躲避炮击和轰炸。
在这里，日军总计修筑了不下40座碉堡、使用了超过一万米的铁丝网。更有甚者，日军于1944年元旦完成了供水系统，让松山主峰守军得以洗上澡，坑道和工事内也通上了电。
同时，日军还在松山要塞囤积了足够三个月的粮弹、做好了长期固守的准备（事实上因为第113联队主力出走，粮弹相对更为充足）。
松山守敌对其修筑的要塞可谓信心满满，第56师团部原本计划轮换拉孟守备队，却被金光惠次郎拒绝。就这样，狂傲的松山守敌为自己掘好的坟墓。
日军松山堡垒内景 图片来自网络
日军在构筑要塞、准备迎击远征军的同时也完全暴露其兽性的一面。他们除了以诱骗来的朝鲜、日本慰安妇组织慰安所之外，还系统性强抓当地女性至慰安所强奸、厌倦后就将其头发剃光放回再强抓下一批。
日军对于远征军俘虏更是丧心病狂、毫无人性，日军幸存者承认他们将俘虏用于刺杀训练、将俘虏活活塞进汽车轮胎里点燃扔进怒江，甚至由军医活体解剖！
隔江怒视拉孟守备队的仍是宋希濂麾下的第11集团军，此时已划入远征军并得到了极大扩充。
正如第54军是第20集团军的基本部队，钟彬的第71军仍然是第11集团军的嫡系主力，不过，其第36师被调出直属远征军总司令部、新28师调入替补。
与战前首都警卫军、德械师出身的第87师（张绍勋）、第88师（胡家骥）不同，新28师是一支被吞并的“败军”。
在第一次入缅远征后期，第66军（除新38师）被完全击溃，军长和新28、29师师长在战役结束后均被撤职，余部缩编为新28师、编入第71军，由第11集团军参谋长刘又军继任师长。
此后，在松山战役第一阶段中，新28师将担负强攻松山的重任。
同样划入宋希濂麾下的还有王凌云任军长的第2军和黄杰任军长的第6军。
第2军的基础部队第9师也是战前调整师之一，全军更在1939年成为首批四大苏械攻击军之一，风头一度压过了第71军。
然而，第9师在昆仑关战役后期遭到惨败、一度被剥夺番号贬为“无名师”，反倒是从“杂牌军”吞并的第76师表现更好，因此，后来第76师师长王凌云升任第2军军长。
这一安排，其实使得第9师（师长张金廷）与第76师（师长夏德贵）关系更为融洽，第2军在滇西反攻中的战斗表现也相当优秀。
该军下辖的第三个师：新33师（师长杨宝穀）负责警戒侧翼的滚弄方向，没有参与滇西战役的主要战斗。
第6军本来也是第一期远征军的败军、撤回国的兵力仅6,000余人，因此被解散重组，改由黄杰担任军长、同时兼任第11集团军副总司令，下辖此前已经出场过的预2师和新39师。
然而，预2师早早被配属给第54军、新39师也在红木树遭到重大打击后被拆开使用，使得黄杰在战役前半段沦为了看客。
可惜的是，与日军隔江对峙的第71军不仅未能阻止或干扰日军修筑松山要塞，甚至对于其筑垒情况和守备兵力都知之甚少。
