大泉支隊，支隊長大泉少佐，兵力約千餘人，以關東軍第2師團抽調的一個步兵大隊為基幹編成。這支部隊的使命是將標準步兵大隊的正面突擊力與快速機動能力結合，編成一支能緊隨摩托化部隊之後鞏固戰果的輕便步兵力量。

而在所有地面部隊的頭頂上，還有一雙巨大的鋼鐵翅膀。

第2飛行集團，集團長安藤三郎少將，編制內共十四個飛行中隊。飛機總數量在一百六十八至二百五十二架之間，實際可出動架數約百餘架。主力戰機包括新銳的九五式戰鬥機和少量尚在試用的九七式新型單翼戰鬥機，轟炸機則涵蓋九三式、九七式輕轟炸機及九三式、九五式、九七式重轟炸機，另配備九二式、九四式偵察機執行航空偵察任務。這一規模在當時的華北戰場上，已足以牢牢掌握制空權。戰役關鍵階段，日軍每天可出動二三十架飛機對地面目標實施輪番打擊。

東條英機站在多倫的前方指揮所裡，面對著鋪滿整面牆壁的軍事地圖。他當然知道，南口戰役即將爆發，他的兵團是這場戰役勝負的關鍵一子。他麾下這四萬鐵流，將在察哈爾的荒原上展開，向南壓去。

南口的槍炮聲，已經隱隱可聞。

在南口正面，中國軍隊同樣在緊鑼密鼓地排兵佈陣。

南口戰役的防禦部署以堅決防禦、持久消耗為核心指導思想，由第二戰區統籌指揮，旨在依託平綏鐵路沿線的險峻地形遲滯日軍西進攻勢，拱衛山西腹地。戰役最高統帥部為國民政府軍事委員會，由蔣介石統一制定對日作戰方略。戰區層面則由第二戰區司令長官閻錫山負責，直接指揮第七集團軍等部執行平綏路東段的防禦任務。

前線指揮分設為兩個方面。南口正面由第七集團軍前敵總指揮湯恩伯坐鎮懷來，全權負責平綏路東段的主陣地防守；張家口方向則由第68軍軍長劉汝明擔任前敵總指揮，負責該地區的環形防禦。兩路兵馬一東一西，共同撐起了平綏線東段的防禦骨架。

中國軍隊在此役中總計投入兵力約六至八萬人，主要來自中央軍、晉綏軍及河北地方部隊，各部依其任務部署於各防線。

作為南口正面防禦的核心力量，湯恩伯指揮的第七集團軍以第13軍為主力，下轄第4師和第89師，總兵力約兩萬八千人。其中，王仲廉的第89師率先進入南口陣地，固守蘇林口至得勝口一線，是防禦體系的中堅。該師官兵在戰前便已著手構築工事，利用燕山山脈陡峭的地形，在關口、隘路、制高點上層層設防，將南口狹窄的谷地變成了一道縱深梯次配置的防禦陣地。王萬齡的第4師初期為預備隊，隨後緊急增援至橫嶺城、鎮邊城等右翼防線——那裡是南口防禦體系最脆弱的側翼，一旦被突破，日軍便可迂迴到居庸關背後。

在側翼掩護方面，高桂滋的第17軍下轄第21師和第84師，兵力約一萬四千人，佈防於赤城、延慶及寧碉堡、獨石口方向，負責迎擊可能自熱河方向來犯之敵。獨石口是連線熱河與察哈爾的古老隘口，赤城則是平北重鎮。這兩支部隊如同平綏線左翼的兩扇門，一旦關上，從熱河南下的敵軍便難以威脅南口主陣地的側背。

戰役過程中，多路援軍克服萬難向戰場運動。陳長捷的第72師及馬延守的獨立第7旅奉命馳援南口右翼，在鎮邊城、懷來一帶投入激戰。朱懷冰的第94師亦於八月中旬抵達，補充至右翼防線。傅作義的第35軍與趙承綬的騎兵第1軍原在集寧、興和集結擔任機動任務，他們是第二戰區手中最後的預備隊。然而，當張家口方向率先告急、東條兵團的裝甲矛頭開始南下的訊息傳來時，傅作義不得不掉頭回援張家口——這一分兵，意味著南口正面將失去一支強大的生力軍，也為日後戰局的演變埋下了伏筆。

劉汝明兼任師長的第143師及察哈爾保安第1、第2旅、獨立騎兵第13旅等部，共同構成張家口地區的防禦力量。他們的陣地北抵壩上草原，南接洋河河谷，而東條兵團的主力，正從多倫方向朝這裡壓來。

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