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日军占领潢川后，即由潢川西进，另一部乘汽艇百余只，溯淮河向息县故城前进，会攻罗山。中国第45军刚由湖北襄樊开到，该军第124师守备信阳及五里店，第125师在罗山以东布防，并以两个营守备信阳。第45军原属邓锡侯、孙震率领的第22集团军，从徐州战场撤退到襄樊整补。整补尚未完毕，即奉命开赴战场。9月下旬，第45军到达信阳附近。当时第17军团胡宗南部主力正在集中，第45军归胡宗南指挥。
胡宗南在信阳召集第45军团以上军官会见。身材弱小、其貌不扬的黄埔生胡宗南与蒋介石是同乡，借此乡情赢得了蒋介石宠信。他曾公开对部下说：“我的长官只有一个蒋委座！”言下之意，他只听蒋介石一个人的话，其他任何顶头上司他都不肖一顾。他与蒋介石站在一起照过相，他比蒋矮多半头。他经常拿此照片向袍泽炫耀，说：“天塌下来有高个子顶着。”狐假虎威，别人不敢干的事他都敢干。
胡宗南笑容可掬地与第45军团以上军官握手、寒暄，并说：“知道你们都是四川人，爱吃辣的，我让小厨房（高级军官小灶）备了饭菜，让厨师每道菜都多放点辣椒。”
然后向军官们介绍了最近战况：“日军第105师团已突破第27军团防线，潢川失守，第30军放弃商城，日军移兵罗山、息县。现在第17军团尚未部署完毕，要求第45军先行抵抗，掩护主力集中和部署就绪。”
就这样一个简单的理由，便把第45军推上了第一线；第17军团主力从容地部署在第二线。胡宗南要求：第45军两个师迅速开赴罗山、息县抗击日寇，军指挥部必须设在罗山方面。最后他还礼貌地征求第45军诸位军官的意见，大家无话可说。
饭后，第45军军长陈鼎勋带着自己的部将回到司令部，立即下达作战任务：第124师固守罗山城，以确保罗山县城为目的，在罗山县城东的任岗、城南小罗山、罗山城占领阵地，构筑防御工事。第125师担任罗山以东15公里的竹竿河防御，重点在两岸的桥头堡。
9月20日，日军第10师团沿公路向第125师第750团防御阵地发动猛攻，守军坚强抵抗，激战一小时，日军不得进展，于是转锋攻击竹竿河东岸桥头堡，并以敌机十架集中轰炸，企图以战车掩护步兵过桥，同时强渡过河。日军炮火猛烈，守军伤亡过半，只得撤回河西岸，会同西岸主力，在沿河及西岸桥头堡进行抵抗。
日军反复由桥上冲击，并行强渡，第750团以火力封锁，激战至夜。当晚10时，日军一部强渡成功，并向集镇发展，第750团第1营在抵抗中伤亡过重；午夜，第2营增援，但日军已攻破西岸桥头堡，大批日军到达西岸。次日午后，集镇失陷；第2营还守原阵地，第1营退守村落抵抗。
第125师第739团，在公路左侧地区与敌激战，日军施放毒气，部分官兵中毒，日军趁势猛攻，官兵们以湿毛巾围在脖子上捂住口鼻，继续抵抗。战至20日晚，第125师奉命退守罗山地区待命。