守新黃河的一線部隊炮兵力量極其薄弱，敵人的空軍和遠程炮火很輕易就可以將其壓制。
敵人修復黃河鐵路橋的行動可以得到對岸的炮火以及南岸霸王城陣地的火力掩護，進展也很快。
這期間，蔣鼎文集團的大軍守在沿河200多公里防線的工事裡坐等着敵人的進攻。
直接受到日軍架橋行動威脅的湯恩伯集團竟然也無所作爲，未向一線增派兵力。
4月17日，空軍報告東線敵人的浮橋已經過了新黃河中間線。
18日凌晨，暫編27師陣地上忽然響起了爆炸聲，幾個一線的碉堡工事在爆炸聲中飛上了天空。激烈的槍聲響了起來。
兩小時後，前線的報告纔到達一戰區長官部，稱：“新黃河中牟段有約200日軍偷渡襲擾。暫27師部隊正在組織力量圍殲。”鑑於敵人的三座浮橋才完成一半，一戰區對這個重要的情況竟然未予以重視。
到天亮時，敵37師團大批部隊在對岸重炮火力掩護下乘坐衝鋒舟登上西岸，暫27師一線陣地全部失守！日軍奪取登陸場後，就地加固陣地轉入防禦。大批的舟船迅速返回東岸接運援兵。敵工兵部隊開始傾全力架設原來三座浮橋中的一座，其他兩座浮橋被成組的拆下接續到主橋上。18日上午，當中國空軍在新黃河以西遭到日機戰鬥機羣攔截的時候，敵人的浮橋已經接通，37師團的坦克和炮兵部隊通過浮橋隆隆地駛向西岸。接運第二批步兵部隊的船隊也再次抵達西岸。37師團主力和獨立混成7旅團一部渡過了新黃河。後續部隊仍在源源不斷地渡河。
剛從皇協軍反正的不久的暫27師難以招架日軍猛烈的進攻，向西面的陣地縱深退卻。
18日下午，日軍已經佔據了縱深5公里的登陸場。
湯恩伯又表現出了猶疑不定。南線敵軍自信陽出發向北攻擊。安徽正陽關方向敵軍也有向西進攻跡象。邙山黃河鐵橋處敵人連日積極修復大橋並架設浮橋，到底哪裡是敵人的主攻方向？湯恩伯一面命令各部隊堅守陣地，一方面向洛陽方面報告情況，請求蔣長官派部隊沿隴海鐵路向東增援。這次湯恩伯知道日軍集中了大量的兵力，不敢再託大。
可是此時在北面二百多公里的黃河防線上，日軍不斷炮擊騷擾，小股部隊佯渡的行動接連不斷。一戰區長官部回覆葉縣：“黃河防線也遭到敵人攻擊，實在無援兵可派。”
雖然這個答覆早在湯恩伯的意料之中，但還是讓他氣惱不已。最後他決定：以不變應萬變，先等一等看戰局變化情況再說。
18日下午，前線出現了暫時的平靜。敵人的後續部隊在不斷渡河，入夜，獨立第7旅團和騎兵第4旅團大部也渡過了新黃河。
鄭州東郊上空發生了幾次激烈的空戰。一架又一架零式戰鬥機起火墜落給前沿暫27師官兵暫時壯了壯膽。
18日夜，東部前線只有些零星的槍聲。
湯恩伯心中稍安，又開始做起重演1941年一幕的夢來。命令在隴海鐵路以南的守河部隊準備在敵人戰線拉長以後相機向北進攻，奪佔敵軍登陸場，切斷他們的後路。此時路南的守河部隊是從皖西、豫東集中到河西的大批遊雜部隊，軍隊數量看似龐大，但是戰鬥力之弱超乎湯恩伯的想象，這戰鬥力弱的主要原因倒不在於裝備和訓練，關鍵問題是這些部隊根本不具有戰鬥的意志。
19日晨，未等路南遊雜部隊向北攻擊，渡過河的敵軍在西面鞏固陣地後，以獨立7旅團、騎兵第4旅團和37師團一部開始沿河向南攻擊，岡村寧次不想讓當年鯉登行一被切斷後路的一幕重演。
攻擊進展的順利超出了日軍的意料。這些雜牌部隊一觸即潰，各部隊望風而逃，敵人的騎兵開始了瘋狂的追擊，沿途到處是倒在鐵蹄下的官兵的屍體，慘不忍睹。到19日下午，尉氏縣城失守。敵軍沿新黃河前進了數十公里後，兵鋒轉向西指向新鄭、長葛，平漢鐵路面臨被切斷的危險。
在東路敵軍向南發起進攻的同時，中路日軍19日在猛烈的炮火掩護下向邙山陣地發起強攻。此處守軍是28集團軍85軍，這是湯恩伯的主力部隊之一，畢竟還有一些久經戰陣的能打的官兵。開始守軍尚能依託陣地頑強阻擊，19日一整天，中路日軍進展甚小。
20日，東線敵軍從東南方向向鄭州迂迴，南線潰敗的消息出傳來，在暫27師部隊中引起了恐慌，隱藏在部隊中的漢奸特務趁機大肆散佈謠言，軍心浮動。在敵人的攻擊下，暫27師支持不住了，整連、整營的部隊放棄陣地向西潰逃，敵軍隨後猛追，潰軍傷亡慘重，鄭州失守。
在滎陽附近，守軍指揮官命令前沿架起輕重機槍阻止臨陣脫逃者越過防線，這與當年對待116團西撤的情形有天壤之別。慌不擇路的潰兵亂哄哄地向西南密縣、登封方向奔去。尾隨而來的鬼子追兵被阻擊在了滎陽以東。
此時，湯恩伯接到鄭州失守的報告還不怎麼驚慌，鄭州又不是沒有失守過，畢竟自己的主力部隊85軍還在堅守陣地。
20日下午，戰局發生了重大變化。災難一點一點迫近。隨着黃河大橋恢復通行，敵人第3裝甲師團的戰車開始隆隆駛向南岸。敵人坦克部隊過河後迅速向守軍縱深突擊。坦克集團成建制獨立作戰，在歐洲戰場早已司空見慣，而在亞洲戰場除了當年關東軍與蘇蒙聯軍衝突時朱可夫的部隊使用過，其他大的戰役均未見到過。而國軍方面事先沒有得到敵人裝甲第3師團抵達的情報，對這種戰術就更沒有心理準備了。坦克集團憑藉其強大的火力和機動能力，很快突破了85軍的防線，迅速向邙山側後的滎陽逼近，85軍在邙山、廣武一帶的部隊面臨被合圍的危險。
21日，85軍放棄廣武一線陣地向西南滎陽方向撤退。這是隨後一系列撤退行動的開端。
敵人的後續部隊源源不斷渡過黃河，一線部隊機械化步兵、騎兵和裝甲部隊協同向南猛追。國軍的撤退演變成了潰退！滎陽很快失守，85軍等部隊繼續向南邊退往28集團軍集結的密縣、登封一帶。東路敵軍傾全力向新鄭、長葛攻擊，22日、23日兩城相繼陷落。此時前線已經出現了混亂。新鄭、長葛的部隊西撤時，軍用卡車上載滿了高級軍官的私人物品和家眷。很多士兵竟然還奉令要背上一袋子香菸。
湯恩伯爲牟利曾在新鄭、長葛、許昌、漯河等地設立多個捲菸廠，此時兵敗撤退，很多軍官竟然還不忘販煙生財。
由於生產香菸利潤很高，抗戰時期，許多有條件的部隊都經營此項事業以彌補經費短缺。例如新四軍也開設有自己的捲菸廠，生產“飛馬牌”香菸在各地甚至敵佔區銷售，那是爲了彌補軍費的不足，根本目標還是爲了作戰。像湯軍這樣要錢不要命的軍隊確是古今罕見。
日軍東路部隊在新鄭重新集結後，繼續向西進攻，24日，東路、北路敵軍在密縣會師，密縣陷落。28集團軍部隊向登封一帶山地退卻。
戰役進行了一週，取得的戰果之大已經超出了岡村寧次事前的預計。現在他需要時間調整部署、集結後續部隊和補充彈藥、燃料。25日，安徽日軍敵13軍部隊從正陽關向阜陽發起牽制性佯攻，從信陽出發的敵人11軍第11獨立步兵旅團也加緊了對確山的進攻。鄭州周邊的主戰場卻暫時沉寂下來。只有一處例外，那就是鞏縣東邊虎牢關一帶，自敵人佔領滎陽後，第110師團一部就開始西進，但是在汜水、虎牢關一帶遭到國軍第4集團軍部隊的頑強阻擊，自21日到24日，110師團向西發起了無數次攻擊，攻擊部隊傷亡慘重，光是部隊的坦克被擊毀了5輛，可是始終未能突破守軍的防線。這是戰役第一階段，日軍唯一攻擊未得手的地方。在日軍24日開始進行的集結、補充期間，對虎牢關一帶的攻擊沒有停止。敵人空軍也加強了對這一地區部隊的空中支援。而我國的空軍，雖然擁有相對先進的美製P-51戰機，但是數量太少，無法在這樣遼闊的戰區內有太大的作爲。
何武庭的暫9師在第4集團軍指揮下參加了鞏東之戰。