要想知道松山陣地爲何難以攻克，就得先了解它的構造。
1942年5月日軍進駐怒江西岸後，將松山作爲警備中心、進攻據點和防禦支撐點三位一體的戰略目標，開始陣地建設。1943年太平洋敗退中，日軍戰略專家預見到,松山作爲支撐滇西和緬北防禦體系重要支撐點的作用凸顯重要，遂擬將松山建設爲永久性防禦要塞。緬甸方面軍15軍令第56師**出工兵聯隊，並從中國滇西、緬甸、印度等地強徵民夫1670餘名（其中印度人80餘人，東南亞華僑138人），晝夜施工。爲了防止他們逃跑，日軍嚴加看守，連夜裡上廁所都有人跟着。工事完成後，爲了保密，日軍將抓來的民夫以打防疫針爲名，全部秘密注射處死，並焚屍掩埋，戰後在大埡口曾發現“千人坑”。
至1942年底完成第一期施工。後又以防禦爲主，對松山腹部陣地加固和擴建。在滾龍坡、大埡口、松山、小松山、大寨、黃家水井、黃土坡、馬鹿塘編成7個據點羣，每個山頭均以一個最堅固的母堡爲核心，四周連接數個子堡拱衛，每個子堡又連接數個散兵坑共。共有子母堡40多座，堡壘互爲側防。
其堡壘爲地堡，一般分三層構築，相當於一座三層樓埋在地下。上作射擊，中作掩蔽部或彈藥糧食倉庫；下層掘斜坑道，其末端築成地下室，有的還有第四層做地下室。地堡極爲寬闊，坦克亦可開進開出。
堡壘上掩蓋碗口粗的木樁，排列成行，積四五層，上鋪30毫米厚的鋼板數層，積土厚逾1米，就算被山炮擊中，也不能破壞此堅固工事。堡壘冒出地面的四周，安置盛滿沙石的大汽油桶，排列三重，桶間復加鋼板數層，桶外被土，就算是150毫米榴彈重炮命中也不能破壞，內部也就感到微微震盪而已。
堡壘內三層之間，也蓋有二三層周長在50釐米左右的圓木，就算上層倒塌不會影響下層。堡壘外圍遍佈蛛網狀交通壕，以連接各主要陣地，甚至步兵炮也能在裡面移動。且交通壕側壁鑿有大量洞穴式掩蔽部，並連綴大量散兵坑。部分據點外設有鐵線網兩三道，縱深4米。隨着堡壘陣地羣的建成，整個松山也將近挖空，狀如大型蟻巢，地下交通網絡四通八達，電燈、供水俱已解決。因僞裝良好，無論空中還是陸上，都不易查覺，也不易破壞。
日軍字母堡內儲備了一年的糧食，準備與遠征軍決一死戰。駐紮在這裡的日軍守備大隊長金光惠次郎曾放出豪言：中國若不付出十萬條人命，休想拿下松山！
當初遠征軍的計劃是主攻騰衝，松山和龍陵方向的日軍以防禦爲主。後來遠征軍渡江作戰都半個月了，美軍突然繳獲一份情報，內容讓衛立煌大驚。
原來日軍通過間諜早就掌握了遠征軍的作戰方案，日軍的防禦部署完全是針對方案來的，這才造成了一線部隊舉步維艱的場面。
衛立煌緊急召集宋希廉，霍揆彰兩位集團軍司令商討對策，最後商榷的結果是：改變作戰計劃。龍陵，松山方向不是以防禦爲主嗎，現在也以進攻爲主。
臨陣變更作戰計劃，可是兵家大忌。蔣中正都問他：“臨陣變更部署，關係重大，若不慎失敗，誰來負責？”
衛立煌回道：“如果失敗，卑職願領罪責。”
遠征軍改變戰略部署，是日軍始料不及的，計劃也高度保密。1944年5月25日夜晚，11集團軍各部隊突然接到向怒江東岸前進的命令，所有部隊車輛都不得開燈，士兵不得高聲喧譁，否則軍法從事。
這一重大軍事行動幾乎瞞過了日軍的耳目，後來日軍的電臺發現松山對岸一帶的通訊信號突然增強時，才引起警覺，但爲時已晚。中國士兵已經出現在松山陣地面前，緊接着，潮水般的中國大軍沿滇緬公路開來，將松山團團圍住。
具偵查報告，松山守敵不過一千來人，若論兵力論，遠征軍是松山的三十倍，取勝應該萬無一失。遠征軍士兵第一眼看到松山各峰時，也沒把它放在眼裡。這樣的山頭在他們的軍旅生涯中不知見到過多少次，早已經駕輕就熟。可是一切都超乎他們的想象，松山幾乎成了他們的墳墓。
6月4日，71軍新28師82團佔領竹子坡，初戰小勝，讓71軍軍長鍾彬認爲松山沒什麼了不起的。
6月5日，仗着火炮和空中優勢，28師士兵迅速向陰登山陣地移動，但僅僅一刻鐘，就被打了回來。衝到山頂的82團第三營僅剩一個排生還。被打回來的士兵甚至沒有看清敵人在哪，藏在什麼地方放槍，只知道四周突然出現強大的火力網。
突然的失敗，打破了遠征軍樂觀的信念。在接下來的半個月裡，新28師在松山在各山頭陣地之間遺屍三千，在也無力發動大規模的進攻。
半個月就報銷了三千多官兵，讓衛立煌、宋希濂都坐不住了。6月中旬雨季來臨，山洪暴發，怒江江面漲寬一倍，交通斷絕，山道泥濘，騾馬、飛機均不能行。無後勤保障，遠征軍軍心動搖，攻勢頹退。衛，宋都意識到原計劃中處於次要位置的松山已成爲關鍵，它就像一把尖刀，把遠征軍分爲三塊，首尾不能相應，松山不克，騰衝和龍陵之師都成孤軍，隨時有被敵人各個擊破，全線崩潰的危險。於是急調39師，第2軍增援。
戰至7月，遠征軍雖拿下一些外圍陣地，但負責主攻的71軍等部隊損失慘重，在無力發起攻擊。於是換做第8軍，接替攻打松山。
第8軍軍長何紹周，副軍長李彌兩人深知此次任務的艱險，雖然已經獲悉敵人的工事堅固複雜，火力強大。但是除了用大量兵力硬攻，兩人都想不出什麼好辦法了。
整個七月，大雨磅礴，數以萬計的中國官兵在泥濘的山坡上攀爬，冒着大雨向日軍陣地進攻。而日軍則利用惡劣的天氣頻頻發起反擊，陣地反覆爭奪，戰鬥異常艱苦。
戰至7月中旬，第八軍損失慘重，收效甚微，在這麼打下去非殘了不可。於是衛立煌才命王爲正所在的48師回援。