这支部队就作为主力参加了对华作战。
当时日军从第五师团抽调了两个步兵联队，以此为基础组成了大岛混成旅团，由旅团长大岛义昌少将之后，奔赴了朝鲜半岛作战。
该部在朝鲜的汉城南面约100公里处名叫成欢的地方与清朝的淮军打了个遭遇战，战时持续了整整一天，清军溃败退入牙山。
这场战役被日本人高度重视，因为是日本现代陆军创立以来首次与外国的陆军对阵，而且运用了现代化的战术，就是在世界作战史上也是值得记录的一笔。
之后，大岛混成旅团攻陷平壤，参加了鸭绿江渡河战役、牛庄战役等等。
十年后的日俄战争，第五师团参加了辽阳、沙河、奉天会战等等，可谓是侵华的急先锋。
第五师团援兵是8月16日抵达的南口前线，随同之前的独混第11旅团亦归板垣征四郎指挥，至此，南口前线的日军达到了惊人的四万人。
开抵南口前线之后，板垣征四郎经与铃木重康研究之后决定，独混第11旅团仍沿铁路及其两侧攻向八达岭，然后右转至延庆。
而第5师团则沿铁路以西山区，以4个步兵联队平行向长城前推，出长城后攻向怀来。师团向北进攻的左侧外方，大致保持在高崖