令孟飞没有想到，最先到的机场的是日军237旅团，并率先在西北侧发起了攻击。
日军的精细体现在方方面面，因此列车到站非常准时，没有特殊情况列车极少误点。大约8点5分，两列军列一前一后缓缓进入车站。几乎与军列进站的同时，西南侧传来猛烈的大爆炸。爆炸伴随冲天的火光，让进站的日军官兵本能跳下车厢隐蔽，毫无疑问这是敌机在实施轰炸。日军237旅团长高岛有武未等下车便接到命令，敌军空降部队突然对马家沟机场发动空降作战，让所部迅速增援。
237旅团履属关东军边境守备部队第13师团序列，并在绥芬河担任边境守备。由于战事吃紧、兵源紧张，尤其是精锐部队拙荆见肘，为此日军大本营责令冈村宁次，征调防守任务轻松的第13师团第237旅火速回国。日军第237旅团作为关东军甲种师团，其战斗力、武器装备毋庸置疑。
237旅团有一支步兵联队，一支炮兵联队，其中炮兵联队有一支重炮大队。可是，时下火炮都装在车上，若是想迅速卸车谈何容易。旅团长高岛永武接到命令不敢怠慢，敌军发动空降作战意为什么他清楚。随即高岛有武下令步兵联队火速向机场增援。日军士兵接到命令，快速跑步向机场方向奔去，他们是最先赶到机场的日军增援部队。
空降部队发动空降作战大约半个小时后，奉天日军司令部内乱成一团。日军参谋章脸色苍白道：“将军，敌军攻击犀利，哈尔滨城防司令、守备第21师团长村中孝次报告，马家沟机场守备部队已经失去联系，根据机场守备部队报告，敌军利用游击队袭击，掩护空降作战，敌军空降部队至少投入一个旅兵力。”
冈村宁次郁闷道：“我没有想到敌人如此兵出险棋，完全不按常理出牌。这张牌老蒋打不出来，一定是共党的杰作。敌军如果攻占哈尔滨，我们精心构筑的东北防线毕将支离破碎。敌人利用我的疏忽和软肋，布下了如此骗局。哈尔滨守备部队远离战场，长期住扎戒备松懈，敌军空降部队拿下马家沟机场易如反掌。”
“严令村中孝次，趁着敌军没有站稳脚跟，不惜任何代价务必夺回机场，命令237旅团，不惜任何代价，向机场发动轮番进攻。”冈村宁次走了几步接道：“命令，驻守满洲里第2坦克师，火速向哈尔滨增援，命令长春守备部队第201师团，第208师团，火速向哈尔滨增援。命令长春、吉林、牡丹江机场所有战机，明天凌晨全部出动，务必瘫痪马家沟机场。”
此时，冈村宁次意识到巨大的危险，同时也明白，八路军第1兵团在天津按兵不动，原来是为了跨空域作战。敌军强大的空中优势，完全具备把敌军主力源源不断输送到北方腹地。如果形成南北夹击之势，山海关一线的防御也就失去意义。而精心部署的东北决战，基本上化为乌有。冈村宁次的心情极坏，现在唯一期盼的是，哈尔滨的部队能否夺回机场，这是关键。
哈尔滨马家沟机场被攻占的消息，传到天津滨海机场临时指挥部，彭德怀包括所有将官都松了一口气，但是大家心里清楚，面对日军疯狂的反扑，若想站稳脚跟不是那么容易，残酷的战斗还在后面。“彭总，刚刚得到消息，40架运输机在空降时，有两架负伤迫降成功，4架坠毁。非常不幸，空降师第1旅第3团团长，包括副团长、政委、参谋长等及团部人员全部牺牲。目前运输机群正在返回途中。”参谋长彭雪岚禀报。
付出代价早有预判可以接受，但是整个团部包括团长、政委、副团长、参谋长以及全体司职人员全部牺牲，的确令人难以接受。彭德怀表情凝重沉痛道：”把这个消息向总部通报。命令第2梯队升空，火速增援。”第2梯队以10架大型运输机为主，包括20架运输机，50架战斗机。
10架大型运输机，主要担负坦克的运输。其中8架大型运输机，搭载16辆坦克每架大型运输机一次只能运送两辆坦克，另外两架运输机全部运送油料。战前已经估计到日军炸毁油库，因此必须输送油料。八路军飞行联队，总共有60架中型运输机，此番全部投入作战。之前投入了40架运输机，剩下的20架运输机要搭载空降第2旅的官兵，继续向哈尔滨实施空降。