而就在日军舰艇编队，对祁口一线实施大规模炮击的同一时间。在鲁北的德州战场之上，日军以三个坦克联队为先导，在三百余门七十五毫米以上口径火炮，以及海军航空战队三十余架飞机的配合之下。
在德州正面一字展开五个师团，以德州为中心采取三路齐头并进的战术。沿着德州正面津浦路两翼，东起乐陵、西至郑家口一线，向德州以北发动全线攻击。在鲁北战场上，日军的攻击重点在德州以东的宁津、乐陵，其战略目标直指德州一线抗联纵深要地南皮。
在德州以西的故城战场上，投入一个师团以故城为基地向阜城方向，发起连续不断的攻击。德州正面之已经完成重新整编的二十二师团，则向与该师团配合，沿着德州正面向南运河东岸桑园、景县的抗联阵地发起攻击。
在鲁北战场打响的同时，在豫北方面已经恢复的第一军，以两个师团的兵力，沿着平汉路两线展开，向邢台、任县一线发动攻击。同时驻扎在新乡、淇县一线的两个师团，向晋东南地区顺平、陵川发动全线反击。
日军第一军在豫北向晋东南发动的攻击，目标直指眼下整个山西战场唯一激战的长治地区。其战略目标可谓是相当的明确，就是为了解救眼下已经只剩下一个长治城的三十六师团残部。
在鲁北地区打响的同一时间，在鲁西北地区日军正像陈翰章预料的那样，上来就集中两个师团，第一波的攻势就以两个师团的兵力，杀向了他与冀鲁豫军区的结合部鲁西北地区，试图强渡南运河，夺取冀县、南宫。
日军在鲁西北地区的攻势目标很明确，其一鼓作气投入两个师团，采取两路齐头并进的战术，就是为了切断德州的抗联与冀鲁豫军区之间的联系。并与德州发起攻击的日军配合，完成对德州战场的包抄，同时配合在豫北发动攻势的日军两个师团，击破冀鲁豫军区的抵抗。配合津浦路作战，牵制抗联西集群无法东调。