从昂昂溪到洮南，铁路里程220公里；从洮南到四平街，铁路里程312公里。
日军第六军司令官喜多诚一在参谋长佐佐木登少将、第二十三师团师团长西原贯治的请求下，没有等到与第五军主力在昂昂溪汇合，就下令部队连夜南下。其中，第二十三师团由于是机械化师团，从公路南下；喜多诚一率第六军直属部队坐上了火车，沿铁路南下。
夜里三点，喜多诚一乘火车抵达洮南。
夜色中的洮南城显得很安静，并没有因为大批日军的到来而发生什么新的变故。
在洮南，喜多诚一下了火车，召见了驻守洮南的日伪军军官，询问敌情。当得知刘一民部攻占四平、公主岭后，并没有攻占四平以西的双辽，从洮南到科尔沁左翼中旗到双辽都是安全的。只不过双辽守军自动放弃了双辽，退往通辽方向。
喜多诚一大怒，当即和兴安南省省会通辽的日伪军通了电话，命令他们派出部队沿四洮铁路、公路警戒，接应第六军主力重新夺回双辽。
在洮南，喜多诚一施展了日军一贯的手段，那就是责令洮南地方伪政权为第六军、第五军提供军粮，运送后勤补给。
实际上第六军主力第二十三师团是机械化师团，油料、弹药都是自身携带，根本就不需要抓夫拉丁。只有粮食这一项，需要洮南供给。如果日军能顺利收复双辽地区的话，到双辽补给军粮也是可行的。
喜多诚一再次兴起了把军司令部设在洮南的念头，因为洮南是东三省连接内蒙古东部地区的中心地带，属于科尔沁草原腹地，战略位置十分重要。但是，一想起自己不了解洮南尚在皇军控制之中而冒失地向关东军司令官山田乙三大将建议率军袭占洮南的臭事，喜多诚一只好把自己的想法藏了起来，给关东军司令部和第五军司令官饭村襄中将发报，报告昂昂溪到洮南未发现任何敌人，铁路、公路畅通，要求第五军主力通过铁路、公路快速运兵，支援第六军作战。
喜多诚一率领第六军主力迅速进抵洮南，让关东军司令官山田乙三和参谋长武藤章大喜，两个人从被窝里被喊起来后，看了喜多诚一的电报，就直接通过电话和喜多诚一联系，要他继续南下，务必进占双辽，监视四平的刘一民部动向。
为了确保万无一失，山田乙三和武藤章再三告诫喜多诚一，进占双辽后，不要单独向四平发动攻击，务必等到第五军主力赶到，形成重兵集团再行攻击，避免孤军突出，被刘一民发觉后包围。同时，山田乙三严令第五军司令官饭村襄中将火速前进，沿洮昂铁路南下，与第六军汇合，侧击公主岭、四平的刘一民主力。
这个时候，由于我军攻占四平，四洮铁路、洮昂铁路已经停运。但是四洮铁路原来就有54列机车，车组很多，滞留在沿线车站的列车足够日军运兵使用。
山田乙三知道，只要喜多诚一的第六军控制了双辽，就可以保障兴安诸省的安全，封死东北人民抗日民主联军西进通道，蒙古地区的畜产品、粮食就可以满足关东军作战需要。因此，山田乙三严令第五军加速南下，增援第六军作战。
这一刻，山田乙三甚至有点怀疑自己小看了喜多诚一的军事指挥才能，竟然在电话里把喜多诚一大大的夸奖了一番。并且告诉他，如果需要，他随时可以得到航空兵的支援。
山田乙三这一表扬，喜多诚一心里的郁闷就少了几分。他是日本侵华的大特务头子之一，虽然缺乏实战经验，但是战略观念是极强的，知道抢占双辽的重大意义，再也不提把军司令部设在洮南的事情了，和第二十三师团、师团长西原贯治中将联系后，再次上了火车，向双辽前进。
这天夜里，日军第六军在沿铁路、公路迅速南下，向双辽挺进，日军第五军主力也在向昂昂溪前进，准备在昂昂溪乘车南下，支援第六军作战。到了天明，华北日军在山海关一线发起猛烈攻击，霎时间，真正的东北大战开始了。
就在山田乙三、喜多诚一之流正在做清秋大梦的时候，刘、罗统帅东北人民民主抗日联军主力从四平、公主岭、梨树等地趁夜色大举西进，向双辽地区集结。有夜色掩护，东北人民抗日民主联军浩浩荡荡的车队大开车灯，奔驰在松辽平原上。一队队骑兵举着火把在尚未春种的大地上驰骋，那情景要多壮观有多壮观。
双辽城距离四平只有90多公里，不到100公里。公主岭距离双辽就远多了，少说也有155公里，梨树距离双辽也有110公里。东北人民抗日民主联军主力就集结在公主岭、四平、双辽地区，隐蔽待命。这个距离，比昂昂溪到双辽近的多的多，仅仅相当于洮南到双辽距离的一半。无论是火车、汽车还是骑兵、驮马化的炮兵、乘坐胶**车的步兵都能在天亮前赶到。汽车甚至可以打个来回接运部队，火车更快，从公主岭到四平、到双辽，一夜都是要跑两来回的。
大军西进，风起云涌。好在攻占沈阳、大连后，缴获大批汽车，又有铁路支持，运兵速度大大加快。等到天明时分，我军主力已经进入双辽地区，封锁交通和消息。
抵达双辽的刘一民，将一纵、四纵、摆在四洮铁路西侧，将三纵、五纵摆在四洮铁路东侧，炮纵在双辽城和一纵、三纵阵地后方建立炮兵阵地，以骑纵深入双辽和科尔沁左翼中旗交界地区，担任斩抄尾击任务。防空一旅承担掩护战场任