自4月27日至5月1日，日军在青山方向投入了3个步兵大队、一个山炮中队、战车中队，并召唤陆航多轮空袭，
却因为春雨导致的山路泥泞，仍陷模范师与13师混合防线中，进展缓慢。
同盟军队昼夜轮替、配合山地卡位防御，日军数次穿插都被反切包围。
此刻，第二军司令官东久迩宫稔彦已经是焦躁不已。长江方面，岗村宁次正在猛攻长江最为重要的要塞——田家镇。
田家镇地势险要，是武城最后一道屏障。
可以说，岗村宁次距离攻占武城已经不远了，尽管他的106师团已陷入包围，据说岗村宁次正在协调陆航部队准备空降一批军官。
不甘于落后的东久迩宫稔彦多次催电第3、10师团，要求尽快撕开豫南通道，打破国军北线防御，从义阳南下汉口拿下武城首功。
第3师团团长藤田进苦思数日，决定放弃青山正面突破，转而执行“后颈刺刀”计划：
抽调精干一联队（第6联队），携携行迫击炮与一中队步兵炮，自隆光寺方向出发，绕行山间小道，从青山北段潜入柳林车站。
5月3日凌晨三点，第3师团派出的第六联队在浓雾中穿行山间小道，第二中队曾根据严翊给出的地形图在这里布置过哨位，
但是正面压力过大，这里仅留有两名士兵和一台电报机组成警戒小组，日军队伍快速突破模范师北面哨网，从青山店—螺山—柳林之间的一条旧林道潜行而下。
模范师警戒小组发现敌踪并上报师部，警戒小组发现日军也没有绕袭至模范师侧翼的行径，所以并未形成实质接战。
日军于当日清晨六点前，进入柳林站北侧丘陵，迅速向站区展开突击。
柳林车站当时归属战区后勤管辖，未被列为一线要地。日常守备仅为一支地方保安团五百余人，装备陈旧，多为站岗轮训的老弱兵，
精兵壮丁早已经被抽调补入了第一军。
此外模范师工兵总队一支通信排也进驻在了车站北侧仓库，负责平汉线至青山、义阳之间的电话线维护，
官兵不足四十人，主要为技术兵种，未设专属防御阵地。