就在罗岳指挥军队，进攻旅顺的时候，在辽河一线，战斗也同样在激烈的进行着。
人民军第2军在5月12日向日军的辽河防线发动进攻，并在5月13日凌晨成功突破了辽河防线，攻占了辽中，不过也陷入到受日军两线夹击的不利局面，而为了打破这种不利的局面，巩固人民军在辽河东岸的立足点，因此第2军的司令员邱亚辉决点，立刻进攻日军的沙岭堡阵地。
邱亚辉的作战计划得到青岛指挥小组批准之后，立刻开始着手安排进攻沙岭堡的兵力布置，第2军将出动2师、9师连同两个后备团，共计32万兵力，进攻沙岭堡，由8师驻守辽中，17师仍然驻守辽河西岸，以防日军的进攻。
5月15日，人民军是分兵两路，由9师的和后备1团沿辽河-双台子河进军，7师和后备2团沿外辽河沿岸进军，对沙河堡形成钳制之势。
其实在人民军计划进攻沙河堡的时候，日军也在计划两路夹击辽中的人民军，5月14日夜，驻守沙岭堡的第11师团接到辽阳满洲军司令部的命令，命第11师团出兵，协助平安堡的军队，夹击辽中的人民军。因此日军第11师团在5月15日一早出击，沿着辽河-双台子河一线向辽中进军。
辽中和沙岭堡相距大约55公里，因此双方在上午10点的时候，日军第11师团的前部军队和沿辽河-双台子河进军的人民军前部军队在于家房镇附近遭遇，发生了战斗。
这确实是一场遭遇战，因此双方都有些措手不足，不过双方交火了大约30分钟之后，日军主动后撤，退到黄沙坨镇，在11点的时候，日军又放弃了黄沙坨镇，退回到沙岭堡。原来是日军的侦察兵发现了另一路沿外辽河进军的人民军，这才知道原来人民军出动大军来进攻沙岭堡的第11师团。
在这种情况下，第11师团师团长土屋光春中将决定撤回沙岭堡去防守，因为日本在沙岭堡驻守了2个多月的时间，构筑了比较完善的防御工事，而且人民军出动大军来进攻沙岭堡，那么辽中的守备兵力就必然空虚，而这时日军己经出动大军，从平安堡方向进攻辽中，因此只要第11师团守住沙岭堡3、5天的时间，进攻的人民军就必然撤军去回援辽中，这时第11师团再趁机发动反击，就有可望一战制胜。
下午2点，第11师团退回到沙岭堡，土屋光春立刻给辽阳满洲军司令部发电，说明自己的战术计划，3点40分时，第11师团收到了辽阳满洲军司令部的回电，认同土屋光春的作战计划，并且要求土屋光春必须在沙岭堡守卫3天以上的时间，并且尽力拖住人民军，给平安堡方向进攻争取时间。
日军在沙岭堡防线共布置了3个前沿阵地，分别是棠树林孑、富家镇、兴隆台，都是沿辽河布置，其中兴隆台的位置偏西，不是人民军进攻的方向，因此日军重点防守的地区还是棠树林子、富家镇这两个阵地，于是土屋光春派第10旅团守卫这两个阵地。
不过在沿外辽河方向，却没有己完成的阵地，而在仓促之间，也无法布置好完整的阵地，因此只能靠沙岭堡阵地抵御人民军的进攻。沙岭堡阵地主要是由周边的马道口、西杖口、破台子、九台子村、富庄口等几个阵地组成，由第22旅团负责守卫。
5月15日下午4时，人民军的两路军队都逼近了沙岭堡。不过人民军并没有急于进攻，而是布置阵地，建立司令部，并且观察敌军的兵力布置、战场等等，同时还等着后续的炮兵部队到达。
晚上8点，炮兵部队也都到前线，而在此期间，日军发起过两试探性的进攻，但人民军的守备严密，日军没有占到任何便宜。而击败了日军的进攻之后，人民军又布置炮兵阵地，设置观察点，分派兵力、制点作战计划等等，一直忙到夜间12点多才基本告一段落。
当然日本在试探人民军的同时，也抓紧这最后一晚的时间，加固阵地工事，增强自已的防御力。
5月16日早晨7点，人民军向两路军队同时向日军的阵地发动进攻。
负责直接进攻沙岭堡的第2师首先由牵引炮团向日军阵地展开炮击，由于在昨天人民军已经通过无人机，将日军的阵地位置、布置均了解清楚，并计算出精准的数据，因此18门155毫米炮一起开火，对日军的各个阵地展开了精确的炮击。而在另一条战线上，自行火炮部队也在辽河西岸开火，猛轰日军的棠树林子阵地。
两条战线上的炮弹的落点之准确，令日军也大为震惊。而且根据日军炮兵的观测，以及侦察兵侦察的结果都确定，人民军的炮兵阵地在至少15千米以外的位置，而这个距离，己经超过了日军第11师团的所有火炮射程，当然就算日军有这样远距离射程的火炮也没有用，因为日军既无法有效观测炮弹的落点，也无法将观测到的炮弹落点极时的传回给炮军。
辽中失守之后，也有一部份日兵逃到沙岭堡来，向土屋光春讲说人民军对火炮的运用相当强，不仅打得远，而且精准度也相当高，还有一批大口径、远距离火炮，怀疑有可能是将海军用的舰炮搬到陆地上来。
但土屋光春对这一套说法相当怀疑，因为这从根本上颠覆了土屋光春对这个时代炮兵战术的认知，因此土屋光春认为这是败兵为了减轻自己的罪责，而故意夸大敌军的战斗力，也就没有放在心上。但从现在的情况来看，败兵的讲说竟然都是真的。
只是现在土屋光春也是束手无策，因为自已的火炮根本打不中别人，只能干着急使不上办法。土屋光春也曾冒险派出小股炮兵，靠近人民军的阵地，然后开炮打击人民军的炮兵阵地，但还不等日军完成开炮的准备工作，就被无人机发现，指引人民军的火炮进行打击，结果几轮炮击下来，日军的炮兵就什么也不剩下了。
人民军的炮击整整维持了半个多小时，18门155毫米炮足足打出了上千发炮弹，而两门200毫米炮也打出了120余发炮弹，而遭到火炮打击的阵地，均受到了不小的损失，两边的阵地加起来，伤亡人员超过了1000人。阵地上的防御工事、火力点等也都被催毁了不少。
不过只凭炮击显然是无法彻底击败日军的，而且要占领日军的阵地，还是需要靠地面部队的进攻才行。因此在炮击停止之后，人民军立刻向日军阵地发动了进攻。
而虽然日军的阵地遭到了人民军炮兵的猛烈打击，但阵地毕竟没有被完全催毁，还是有相当的防御力，因此在人民军的炮击结束之后，伏在战壕里躲避炮击的日兵也都纷纷露头，重新布量阵地防守，被催毁的火力点也尽力重新恢复，阻击人民军的进攻。
应该说到这个时候，战斗才算是真正进入到全面展开的阶段。
但守卫阵地的日兵很快就发现，人民军的进攻模式，和俄军相比有很大的不同，尽管人民军投入进攻的人数看似不少，几乎漫山遍野，但士兵之间的距离拉得明显要比俄军开得多，因此分得较散；另外人民军的进攻看似杂乱无章，并不是所有士兵都一鼓作气的向冲锋，而是有人向前冲，有人却在进攻途中找掩体躲避，并且向日军的防线开火射击，但又似乎是依据着某种规律，到并不是乱打乱冲。
这个时代的陆军进攻战术还带有浓厚的线列战术时代的痕迹，进攻时基本都是采用密集阵形，并且指挥官们也要求士兵要一鼓作气，以最快的速度冲到敌军的阵地中，然后和敌军展开白刃战，最多也就是在进攻之前，用火炮对敌方的阵地进行火力打击，削弱敌方阵地的防御力。但这种战术对于防守方是极为有利的，既使是遭到敌军的炮火打击，但只要能够在炮击之后，迅速时布置好完善的防线，再有几挺机枪构成火力点，就可以对进攻方造成巨大的杀伤。因此要想从正面攻破敌军阵地是相当困难的，大多数进攻战斗都是采用正面牵制，侧翼迂回战术。而如果遇到无法进行迂回的战场环境，只能进行正面进攻，就必须付出惨重的代价。
在日俄战争中，日俄双方基本都是采用的这一套战术，不过在大多数时间里，日军都是进攻的一方，而俄军是防守着，因此如果要统计战场上的伤亡，日军要远远的高于俄军。
但在面对人民军的进攻时，打起来就完全不是那么一回事了，在以往与俄军的战斗中，马克沁机枪绝对是战场收割机，只要一阵扫射，敌军就会像割庄稼一样成排成排的倒地，如果有一个堡垒，就更是可怕，进攻方往往要付出数百人的代价，才能打掉一个堡垒。
而面对人民军时，机枪“突突突突”，打得虽然欢快，但机枪副手看得明白，一阵扫射下来，人民军一方能够倒下10个就算是相当好的结果了，这一方面是人民军的士兵分得较散，另一方面一但遭到机枪的打击，人民军是不会傻傻的向前硬冲，而是就地卧倒躲避，等这一轮扫射过了再爬起来进攻。