日军的第五师团也是日本排名在前的常备师团，七、七事变后，板垣征四郎带着第五师团进入中国华北地区，攻无不克，战无不胜，让原本就没有把中**队放在眼里的板垣征四郎更加骄狂。可是进入上海战场后，遇上了一个新九十师，在新九十师的打击下，他的骄狂才有所收敛。
可是板垣征四郎建功立业之心未减，这次留在上海正有所不甘，在补充了新兵后朝香宫鸠彦王司令官把他和他的第五师团又派上了前线，这正中板垣征四郎的下怀。在镇江时分过兵后，第十六师团始终在前面攻击，而第五师团只能派出一些小队进行渗透做战，这让板垣心里很不舒服，现在第十六师团损失不小，开始休整，板垣的机会终于来了。
板垣征四郎派出了第二十一旅团做为前锋，自己则领着大队人马随后跟进。第二十一旅团的二十一联队从麒麟镇前进了十几公里就接近了中山门外的最后一道屏障紫金山阵地。紫金山是一条连绵的山脉，从最东面的马群镇开始沿太平门至中山门，在中山门外的北高峰处折向西面，一路有富贵山、九华山、至江边的北极阁终止。整个山脉护卫着以中山门为中心的南京东城墙。
一条不太宽的简易公路从山间蜿蜒穿过，紫金山主峰北高峰在中山门偏北一点处，海拨448.9米，是紫金山脉的最高峰，在此峰上有九十师修建的炮兵阵地，二十门59--1式130口径加农炮可以用火力覆盖从汤山开始直到南京市内鼓楼的大片面积，这也正是日军必须要攻克之地。
而从太平门开始的紫金山脉上，有从太平天国时期就开始修建的炮台工事，天堡城、地堡城都是坚固的炮台工事，近些年国民政府又花巨资在紫金山脉上修筑了永固国防工事。虽然这些工事的技术水平和质量都不怎么样，但工事所处的地型和位置都不错，加上九十师进驻后用了二个多月的时间进行了改造、加固，现在在紫金山的三处高峰上都有着易守难攻的工事体系。
北高峰和小茅山在中山门前一左一右相对而立，进入南京的公路就从这两座山峰之间穿过。而中山门旁边天堡山上的天堡城已移交给教导总队的二个团进行驻防了。九十师的二个旅一个旅在北高峰上，另一个旅在小茅山上，师部则在北高峰山顶的炮兵阵地附近。
二十一联队在离北高峰前一千米处停了下来，侦察小队已经发现了在北高峰上的守军阵地。二十一联队的联队长佐佐木庆雄连忙把情况上报给了二十一旅团旅团长中村正雄少将。中村正雄少将来到前面用望远镜对守军阵地观察了一阵后，倒吸了一口凉气。
在北高峰这里从离山脚几十米的地方开始直到山顶有好几道防线，这些防线上地堡密布，而且地堡和地堡之间都是用砖石砌起的胸墙，胸墙上留有射击孔，守军士兵在胸墙后不用露头就可以对外射击。那些地堡上的射击孔中伸出的应该是机枪的枪口，只是简单的数了一下，第一道防线上就有十挺机枪。
第一道阵地前的几十米坡地坡度在三十度以上，步兵仰攻本就吃力，加上阵地上还有那么多的机枪，就更加困难了。中村正雄看过后，先下令在一处平地把旅团的二个山炮中队的二十四门41式75毫米口径山炮都架了起来，然后让二十一联队的一个步兵中队进入攻击位置，准备攻击。
防守第一道防线的是五四四团的一营和团里的重火力营一连，光是在明暗地堡里的五七式重机枪就有十五挺之多，加上掩体中的轻机枪，光是机枪火力就能让日军难以寸进，而在第一道防线后面团里的炮连所有的二十四门大小口径迫击炮分在三个阵地上也都瞄准了日军。
日军的炮兵阵地离一线阵地距离是二千米，炮连口径最小的六零迫击炮一千五百米的射程够不着它，可是八门八二口径迫击炮和八门一零零口径重迫击炮则完全可以对日军的炮兵阵地进行火力覆盖。五四四团重火力营的营长韦永绿在测算出日军的火炮阵地方位后下令，八门六零迫击炮目标是日军的重机枪阵地和迫击炮阵地，其余的迫击炮瞄准日军炮兵阵地进行攻击。
日军的炮兵阵地上，山炮刚向守军阵地打出三轮炮弹，重炮营迫击炮就开始了反击，八二口径和一零零口径的迫击炮炮弹威力比日军山炮炮弹威力还要大，十六门迫击炮几轮快速密集的齐射就把日军阵地上的二十四门山炮摧毁了大半。等日军反应过来想要反击时，巳经来不及了，十六门迫击炮又是几轮齐射，彻底的摧毁了剩下的山炮。