擔任主攻松山的是第71軍新編第28師。新28師原屬國民黨第66軍,第一次滇緬戰役時第66軍不戰自潰,造成整個戰線的崩潰。戰後軍長、師長被撤。這次被派主攻松山,是因為當時的遠征軍高層都認為松山能輕鬆拿下,所以只需派出戰鬥力不強的新28師就足夠。因而新28師此番渡江反攻,早就憋了一肚子氣,他們為了洗刷昔日戰敗之恥和今日遭人白眼之辱,急於尋機開戰。
1944年6月4日一早,新28師82團就向松山臘勐街和竹子坡日軍陣地展開了攻擊。攻擊部隊不僅有猛烈炮火掩護,還有美軍B25轟炸機編隊的轟炸支援。位於松山東麓的臘勐街,是從惠通橋上達松山主峰的必經之地,是古代南方絲綢之路(茶馬古道)上的一條重要通道。據史料記載,松山下的怒江惠通橋所在地是古時的臘勐渡。渡口最早開闢於元明時期,是歷代永昌官營驛道從保山經施甸前往龍陵、芒市乃至緬甸的主要過江通道。竹子坡是松山群峰的最高處,距離松山主峰4,000米。這裏是松山日軍守衛的外圍高地,與松山主峰陣地遙相呼應,一起扼守着滇緬公路和怒江天險。新28師突然發動的攻勢令日軍似乎有點措手不及。兩處日軍稍作抵抗便匆匆撤往竹子坡北面的陰登山陣地。82團於當天中午時分就先後佔領了臘勐街和竹子坡,一切似乎特別順利。戰後才從日軍留下的文件中得知,由於竹子坡距離主峰陣地較遠,所以日軍只駐有大約一個中隊。臘勐街的日軍也比較少,只是負責警戒。這兩處日軍預先就準備在遠征軍攻擊猛烈時放棄,縮回松山主陣地保存實力,同時麻痹遠征軍。據說遠征軍高層當時對日軍松山陣地的具體情況知之甚少,且又相當輕敵。
1944年6月5日,得勝之師新28師決定乘勝進擊,一鼓作氣拿下日軍陰登山陣地。陰登山陣地位於松山西南方,北面緊靠着松山主峰,離主峰直線距離僅約1,000米,因而是松山主峰南面的前沿屏障。陰登山東面俯視怒江,一旦拿下了這裏便可控制怒江江面,恢復惠通橋。經了解,陰登山駐守日軍僅60餘人,只配備了一門炮。新28師以為也是小菜一碟,因而繼續沿用舊打法。先由美軍飛機輪番轟炸,再由東岸大炮飽和轟擊,然後才派82團兩個連在重機槍和迫擊炮掩護下衝鋒。當士兵們衝到日軍陣地前約50米處時,突然間山地亂石中的地雷如天女散花一樣爆炸,許多士兵被地雷炸中,成排倒下。地雷炸響的同時,暗堡中的日軍用機槍瘋狂掃射為躲避地雷慌不擇路的遠征軍。原來一片死寂的陣地上一時間到處都是槍眼,四面八方都是飛來的子彈。轉眼之間82團兩個連的官兵僅撤下來十幾個人。當天82團第3營又向陰登山衝擊了兩次,均遭失敗,僅一個排的人生還。
事後才發現,原來日軍陣地很多暗堡不僅沒有被炮火摧毀,而且由於掩蓋得巧妙竟一直未被發現。許多地堡外部雖然彈痕纍纍,但內部結構和火力未受影響。從6月8日至10日,新28師83團連續3天進攻滾龍坡,也同樣因日軍暗堡交叉火力密集壓制而毫無進展,傷亡慘重。原來松山日軍的堡壘均為地堡,一般分三層構築,大致相當於以三層樓埋於山體中。上層作射擊,下層作掩蔽部或彈藥糧食倉庫,更下層則掘斜坑道,末端築成地下室。堡壘上掩蓋圓徑達70厘米之圓木,排列成行,積四五層,上鋪30毫米厚的鋼板數層,積土厚逾一米,雖山炮命中,亦不能破壞。堡壘出地面之四周,安置盛滿沙石之大汽油桶,排列三重,桶間復加鋼板數層,桶外被土,故150毫米榴彈重炮命中亦不能破壞。堡壘內三層之間,亦蓋以圓木徑50厘米者二三層,故上層倒塌不致影響下層。堡壘外圍遍布蛛網狀交通壕,並連接各主要陣地,使步兵炮可移動。交通壕側壁鑿有大量洞穴式掩蔽部,並連綴大量散兵坑。
面對日軍這種堅不可摧又隱蔽複雜的地堡暗溝防禦體系,如再沿用死拚硬攻的人海戰術,只能讓成百上千官兵作無謂的犧牲。必須先設法摧毀日軍暗堡!於是美國顧問調來堡壘剋星M2火焰噴射器,這款噴射器主要用於對日軍的攻堅戰,可在瞬間噴出超過一千攝氏度的高溫火焰,射入敵堡壘內馬上會引起物體燃燒,彈藥爆炸,人員窒息死亡。但這種噴射器要有噴火兵揹着接近暗堡噴射,如噴火兵在行動中被日軍提前發現,開火擊中背後的氣罐,氣罐會馬上着火,先將噴火兵燒成人形火炬。因而噴火兵陣亡率尤為高。
M2火焰噴射器清除了日軍的許多暗堡,並在進攻時成功壓制殘存暗堡中日軍的火力。新28師攻擊部隊一度攻上了陰登山頂部。但剛登上山頂還沒有站穩陣腳,從陰登山反斜面以及後面幾個山頭上日軍的炮彈、榴彈、槍彈從四面八方向他們傾瀉而來,密集的轟擊壓得他們難以抬頭還擊。日軍刁鑽的炮彈和擲彈筒發射的榴彈很多落在他們倉促挖掘的戰壕內爆炸,傷亡慘重。衝擊部隊被迫退回山下。此後兩天的進攻都是如此拉鋸,每次都要付出很大代價。82團一個營連攻三天都受挫,兩名連長陣亡。直到6月20日,新28師和集團軍派來增援的第6軍部隊輪番進攻,付出很大代價才完全佔領了陰登山及日軍一些外圍陣地,但對松山的總體攻勢無大進展。遠征軍在松山已經傷亡了3,000多人,尤其是新28師傷亡更是達到了千餘人。美軍飛機轟炸或者遠征軍東岸重炮轟擊陣地時,都能見到騰起的一團團血霧。這時滇西進入了雨季,大雨傾盆,山洪暴發,山道泥濘,騾馬、飛機均不能行。由於掐住滇緬公路的松山還未攻克,遠征軍各戰場的補給變得十分困難。前線作戰部隊軍心動搖,士氣低迷。遠征軍總司令長官衛立煌和第11集團軍總司令宋希濂都認識到,原計劃中處於次要位置的松山已成為滇西大反攻總體戰局的關鍵。如果再不能迅速攻佔松山,打通滇緬公路,遠征軍的滇西大反攻可能會全線崩潰。
6月21日,衛立煌命令在龍陵指揮作戰的第71軍軍長鍾彬轉至松山坐鎮,並調遠征軍總預備隊第8軍榮1師增援第71軍。鍾彬趕回松山後下令師、團、營、連、排層層組織督戰隊,對怯陣後退者格殺勿論!從6月22日起,鍾彬親自指揮新28師及增援部隊接連幾天對日軍展開大規模不間斷的猛烈進攻。然而,儘管各攻擊部隊所有主官都親臨前線指揮作戰,但均因遭到日軍暗堡網交叉火力的猛烈壓制而難以進展,傷亡慘重。日軍陣地暗堡星羅棋布,三五成群,火力網組成隱蔽且互為犄角;相鄰陣地之間火力互為側防、斜防,消除一切射擊死角。攻擊者幾乎無隙可乘,極難靠近。原來日軍每個據點群的碉堡均以數個最堅固的母堡為核心,四周有數個子堡拱衛。子母堡互為側防。主堡內有重機槍和迫擊炮;子堡及側射堡內有輕機槍;交通壕內有步槍、槍榴彈、擲彈筒。近距離用衝鋒槍、手榴彈。各種直射、曲射兵器,在陣地前編成濃密火網。在堡壘外還有鐵絲網和鹿砦,敷設地雷及陷阱。
到7月初,不僅進攻仍無進展,第71軍新28師及前往增援的第6軍第8軍的部隊都傷亡過半,僅軍官就陣亡50多人。而日軍火力卻仍像幽靈一樣總是在出其不意的地方響起。蔣介石聞訊大發雷霆,即令將鍾彬撤下,由何紹周率領的第8軍接替攻擊松山。遠征軍司令長官衛立煌轉蔣介石嚴令:限第8軍在8月26日前攻佔整個松山,「如果違限不克,軍、師、團長以貽誤戰機領罪」。