顧不得觀看日軍在順川城內的負隅頑抗，梁國偉知道戰局已定的情況下，聯絡了後方總指揮部為第五軍增加一次大規模補給之後，作為順川戰役預備力量的第二十師很快繞過了順川城，直接往元山開進。剛剛還是整個集團軍殿後部隊的他們，此時立刻轉變成了第五軍東進的開路先鋒。
正常情況下，第二十機械化步兵師的公路機動速速在每小時六十公里以上，考慮到快速突進元山的路上日軍已經將公路破壞，不少時候第二十師只能在田野裡行進，有時候還得處理掉日軍小部隊的騷擾，所以平均前進速度只有每小時四十公里。到元山有三百多公里的路長，也就是說日軍不給予頑強抵抗，第二十師在傍晚時分就能趕到元山。；
事實上，日軍不可能讓第二十師順順利利的抵達元山，然後截斷七萬多日軍的退路。一方面，日本朝鮮方面軍第一集團軍多次以最高命令讓咸興一帶的日軍以最快速度南下，第四、第六都是該集團軍的骨幹所在，一旦被包了餃子就絕頂悲劇了，所以整個南下的部隊雖說剛一出發就遭到中國空軍的猛烈轟炸，沿途的所有橋樑都悉數被毀、重要交通路口甚至還進行了大範圍的航空佈雷，反人員、反裝甲之類的地雷統統都用來阻滯日軍南下速度，他們都義無反顧的瘋狂南下，力爭要用兩條腿兒跑贏共和**隊的機械戰車。
另一方面，他們讓駐守在元山的第十二師團主動出擊，無論如何也不能被共和**隊壓縮在城裡不能動彈，這與元山被佔領根本沒有什麼分別。事實已經證明，在野外戰場上和武裝到牙齒的共和**隊作戰，日軍一個整編師團根本就不是共和國一個普通機械化步兵師的對手，甚至還會被後者打得毫無反手之力，只有龜縮在城內才有所作為，可目前對日軍第十二師團而言，他們堅守城市就是自取滅亡，也是置第四師團等八萬多南下日軍於死地。
既然第四、第六等師團，能冒著中國空軍猛烈的轟炸而在白天以急行軍玩命南下，他們也能放棄經營多年的元山城，主動出擊去攔截共和國的第五軍。
當然，對於共和國空軍而言，整個5月4日的白天簡直是絕對忙碌的。共和國在遼寧、吉林境內的空軍基地已經全部高負荷運轉，從凌晨時分就開始派出兩個攻擊機群，一個用於支援第五軍在順川的戰鬥，而另一個用來阻滯日軍南下。第二波次中同樣是兩個攻擊群，其中包括對順川戰役的最後一個空中支援，另一個則是進一步阻滯日軍的轟炸機機群。
順川戰役不需要空軍支援給蔣陽英騰出了很大的發揮空間，在集中力量對付膽敢在光天化日之下玩命南下的日均之前，連續出動的所有戰機和飛行員都得到了休息，中午時分上場的是由空軍的戰略轟炸部隊承擔，他們用地毯式轟炸和航空佈雷兩種方式阻滯日軍南下速度。
下午四點，順川戰役正式宣告結束的時候，第五軍只留下了一個營和第六軍的第二十二師辦理了交接任務，同時還接受了第六軍的物資饋贈，在上午作戰中消耗了太多物資的第五軍獲得了第六軍的補血後，立刻揮師東去，而與此同時空軍對日軍南下部隊的第六波轟炸機群也已經出發了。
而就在第五軍主力部隊東進不久，作為開路先鋒的第二十師“終於”遭遇到了東去道路上的最大阻礙，也就是主動出擊的日軍第十二師團。他們在朝鮮半島北部重要的北大峰餘脈，也就是中**隊進入元山之前最後的山區裡，這個師團選擇了主動出擊，並且還是極為大膽的梯次分佈戰術。
簡單說來，日軍地十二師團是直接廢除了旅團建制，把四個步兵聯隊獨立出來，將騎兵聯隊、炮兵聯隊等組成支援力量，沿著山區裡曲折的公路依次佈防起來。也就是說，第二十師攻破了日軍第一個聯隊把守的防線，那麼再次之前其支援力量已經回撤至第二道防線，第二十師需要一道一道的防線依次突破，很顯然日軍第十二師團最後一道防線將會是最為頑固的，他們的機動支援力量也將在這一道防線上奮力作戰。
總之，日軍第十二師團是打算用自己兩萬多人的血肉之軀，阻擋鐵流滾滾的第五集團軍，為可能會被包餃子的八萬多日軍爭取時間，雖然這八萬多人的日軍已經在共和國空軍四輪各種各樣的攔截中損失了絕大部分裝備和近兩萬人，但剩餘五萬多日軍也是一支寶貴的作戰力量，日軍第十二師團的覆滅能夠換得五萬餘人的脫圍，肯定是值得的。
下午4點15分，被逼無奈的第二十師不得不向集團軍彙報了情況，同時也做好了攻堅準備，但他們也沒有忘記提醒梁國偉可以讓空軍再次出動，眼看著就能把日軍好幾萬人包