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11月8日夜，日本驻屯军第十九师团第73联队第一大队在温井休息，9日凌晨，该大队第3中队作为先遣队向北镇开进，最终目标是碧潼。去北镇的道路是第二大队昨晚安全走过的，因而第一大队没有采取特别警戒措施也不无道理。前进的道路是朝温井川河口敞开的宽约1000米的细长谷地，两侧有高150—300米左右的多岩肌和杂木林的险峻山峦。
拉着第3中队的十几辆五十铃卡车纵队浩浩荡荡地进入两水洞的隘路，完全出乎意料地立即受到前方和左右高地的猛烈射击。发起攻击的两天前渗透进温井地区的中国国防军第八集团军第20山地师的一支后卫部队，如果再允许日军前进将会和第20师的后勤部队遭遇，没有办法的情况下，温井伏击战打响了西线战场的第一枪。
国防军第八集团军20山地师作为首批作战部队，秘密入韩后奉命向温井推进，师长乔峥、参谋长张玉华根据上级指示和当时情况，判断敌已占温井，也可能继续向北推进，遂令部队抢占温井西北216高地至北镇一线高地做好战斗准备。25日9时许，当日军第3中队乘车由温井向北镇疾进至温井以西13公里两水洞时，20师的2003团迅速出击，利用团属迫击炮火力对敌汽车部队进行持续打击，在国防军密集的机枪火力下，日军几乎没有抬头还击的机会。
驻屯军第十九师团第73联队的其他部队迅速接近交火地域，从火力点的数量判断对方兵力并不多，马上发起进攻，可是越前进敌火力越猛烈，情况好像跟日军所判断的情况大不一样，这时候他们还没有意识到对面的中国军队已经换装了“连弩”半自动步枪，而且大批老旧的麦德森轻机枪已经退役，除了每个排一挺“统治者”通用机枪之外，大批的“冲击者”冲锋枪和08式榴弹枪成了半自动步枪的补充火力，这让中国国防军的基层火力比起日军来足有五倍以上的优势。不久，觉察到后方被切断，第73联队在没有任何依托的河谷中被包围了。
虽然双方的兵力相差不大，日军73联队齐整满员的话有3747人，刚好相当于2003团和配属的一个山地榴弹炮连人数的一倍，但是火力上的差距让这一倍的人数优势完全看不出来。不一会儿，国防军第2003团的几个连开始夹击73联队的各个大队。每人胸前挂着十几枚枪榴弹的突击兵，在两侧高地的火力掩护下向前接近，他们以哨音为号一齐发射枪榴弹，随着弹幕逼近过来。其口令已经可以听出来分明是中国话。日军不得不相信把他们打得毫无还手之力的就是中国国防军的野战部队。
第73联队的指挥机构瞬间遭到破坏，官兵们丢掉装备、四处逃散。当时第73联队实有人员2750人（部分辎重兵和炮兵在从芥川赶来的路上），下午撤到温井的官兵不足1400人，这一瞬间的战斗就丧失了包括联队附竹下中佐在内的1350名官兵和全部技术装备。
在温井整装待发的第73联队辎重兵和被当作民夫的三韩靖国军第五师团的一个团，知道前面情况有变赶快出发，这时发现两侧高地上有敌人移动。日军后卫部队停下向四方派出侦察兵，不久知道退路被切断了，急忙占领环形阵地。入夜，靖国军看到打通退路困难，便丢掉装备跑到南侧的山里，深夜才得以回到温井。在温井的73联队辎重大队，也因情况急转直下而不知所措，紧急构筑阵地。
14时30分，山地20师2003团主动出击，其中有一个两连制的战斗群将进至两水洞、仓洞的日军第73联队的第3大队尖兵中队和联队的山炮中队歼灭。日军第2大队主力为解救被围的第3大队，以一个中队的兵力，向扼守216高地和490.5高地的第2003团9连冲击10余次，均被击退。战斗至15时30分结束，日军伤亡不详，9连阵亡17人，轻重伤34人，已经丧失了继续进攻的能力，转为就地防御。
此战山地20师2003团采取前堵后截、拦腰斩断的战法，歼灭日军一个步兵大队和一个炮兵中队，毙伤俘1484人，另俘日军官兵23人，缴获各种枪1163支、火炮12门（8门报废）、汽车8辆（均报废）。当夜，第2003团与山地20师的后勤部队一起，乘胜攻占温井外围的土井村，再次歼灭日军一个辎重兵大队。11月10日，第八集团军司令部吴禄贞中将致电山地20师师部及2003团团部的：“庆祝你们取得第八集团军入韩的初战胜利。”
11日凌晨，第74联队在十九师团骑兵第19大队主力和独立山炮第19大队等的有力支援下，从龙山湖—宁边一线出发，以水丰坝为目标急速前进。虽然联队长宇多宫大佐受到坐镇平壤的驻屯军大庭二郎中将的召见离开战斗行列，但开战以来以英勇善战而著称的这个成军于朝鲜东线咸兴地区的驻屯军联队的士气却依然很高。
以骑兵19大队为先导的第74联队，途中抓到一些三五成群败退的三韩复国军的散兵游勇，因为急着行军，就押到路边枪毙或者斩首了事。当他们进至云山时，并没有发现敌人。从云山北上是狄逾山脉，如果再越过江南山脉，便是滔滔鸭绿江了。不停顿地匆匆北进的骑兵队刚到达架设在三滩川上的朝阳桥，即遭到了突如其来的榴弹炮的集中射击。
但是日军74联队还是训练有素的野战部队，虽然地形不利，又是在行军中遭到炮火突袭，但是日军步兵很快就分散隐蔽，并且在炮火稀疏后，在军官军曹们的组织下开始土工作业，挖掘工事，准备抵挡敌人的步兵攻击，这样一来第八集团军的炮火伏击也就是重创了正在过河的骑兵大队，而后面的第74步兵联队以及炮兵的损失并不大，而且对方沿河堤布防，利用河堤的反斜面修筑工事，让国防军的榴弹炮劳而无功，很快也就不得不停止了炮击。
虽然只是三韩驻屯军的一支步兵联队，但是联队中的老兵比例很高，而且训练方面丝毫不比国内的常备师团差。日军是怎么训练出来的呢？从入伍开始就是棍棒教育，绝对的服从，不光是步兵技术天天苦练，就连挖战壕都是一丝不苟的训练，不是把土铲起来往外一仍就可以了，而是要求装满土后侧转身，面向后，锹柄向上，之后转身面向前，后脚一蹬，再抛土，臂力，腰力和脚力全都用上了。抛出去的土又准又远，反复训练这个动作，直到干净利索为止，什么工事伪装，侧防，障碍物开辟，近迫作业.....全都要日夜练习。
而且这个年月的日军攻击精神旺盛，可以一天连续冲锋十余次而锐气不减，喜欢坑道作业进行攻击。比如在日俄黑沟台战役日军就对俄军远东第5师就进行了近迫作业之后，突然在近距离开始冲锋。日本步兵在野外教育，射击教育和夜间教育上最为卖力气。在进攻的时候，喜欢使用锥形正面突击，一翼包围和两侧包围，灵活的在山地进行穿插。此战之后，国防军也逐渐认识到日军精锐的战斗力并不在自己之下，如果仅仅依靠先进武器和海量的弹药，而没有敢于牺牲，善打硬仗的真本事，那么中日在三韩的这场战争究竟谁输谁赢还尚未可知呢？认识到敌人的强悍，国防军上下也开始真正的正视对手，充分利用自己的装备和后勤优势，开始学会用脑子打仗，而非简单的炮兵轰步兵冲的打套路了。
11日晚19时30分是第八集团军预定发起云山战役的时刻。依照集团军司令部部署，山地20师师长乔峥决定，由2001步兵团担任主攻，2002步兵团和2006防空团协同，围歼云山地区的日军第74联队主力和第19骑兵大队等附属兵力。
这天白天，山地20师长乔峥抓紧进行最后的战前准备。然而，这天下午，有值班参谋来报，敌人阵地上活动异常频繁，出现了意料之外的新情况。他马上赶过去观察，发现对方阵地车辆士兵来来往往，一片混乱。他认为云山城的三韩靖国军守军和日军的一个大队在准备后撤。中国国防军的将领们有一个根深蒂固的战术原则，就是抓住敌人决不能让他跑了，跑了就算这仗就没打，打击溃战是要挨批评的。为了防止敌人跑掉，乔峥遂向第八集团军首长建议，立即发起进攻，吴禄贞司令官很快批准了乔峥的建议。云山战役提前两个多小时打响了。
下午16时40分，心急如火的国防军山地20师的火力支援团（2004团）开始了炮火准备。五颜六色的信号弹在黄昏的天色中腾空而起，各种口径的火炮发出的声音震荡着云山山谷。紧跟在炮火之后，两个团的国防军山地步兵开始向云山发起攻击。
按照乔峥的战前部署，2001团和2002团分别从右翼和左翼发起进攻，战斗进行得十分顺利。虽然日军利用步兵炮、迫击炮等火力拼死抵抗，但是山地20师发挥了狙击、迫击炮快速覆盖射击和山地部队小分队灵活穿插的长处，迅速的攻入云山市内，击溃了日军的一个守备大队的防御之后，云山城里的三韩伪军就彻底放羊了。虽然云山易手，但是仅仅依赖2个山炮连和师直属队阻挡日军第74联队为主的援军显然是不现实的，所以云山上空的战云仍未散去。