Ngày 22 tháng 10, Pháp cho 4 Tiểu đoàn bộ binh, 2 Tiểu đoàn pháo binh và 1 Tiểu đoàn thiết giáp từ Rịa chia làm ba mũi tiến về thị trấn Nho Quan: Một mũi đi theo đường 59, mũi vòng qua phía đông, một mũi vòng qua phía tây. Trung đoàn 52 và 64 của Đại đoàn 320 phải chia nhỏ lực lượng, cùng dân quân du kích tiến hành mai phục, chặn đánh.