年秋，侵华日军侵占太原和上海后，继续从北向南、从东往西向中国腹地进攻。
华中日军突破第三战区防线进逼南京；华北沿平汉路进攻的一路日军，突破国军第一战区的漳河防线，侵占安阳；沿津浦路进攻的一路日军，进至黄河北岸，准备进攻济南，夺取山东；沿同蒲路进攻的一路日军，侵占平遥；沿平绥路西进的一路日军，早已占领归绥和包头。
至此，国军主力已退出冀、察全境，退出了晋、绥大部和鲁北部地区，只有八路军和少量国军仍留在敌后坚持。
日本为了加强对侵略中国的统一战略指导，于11月中旬成立了最高统帅部：大本营，并于月底召开第一次御前会议，经天皇批准，明确了对华作战计划：在华北，首先对占领区的中国军队进行“扫荡”，并准备夺取整个山东；在华中，准备扩大淞沪地区战果，向南京进攻。
侵华日军华北方面军据此决定，以第2军第10师团并抽调第5师团，夺取山东全境；以关东军察哈尔派遣兵团配合第1军主力，对晋察冀边区、晋西北、晋东南地区的八路军进行大规模围攻，以确保后方尤其是平汉、同蒲、平绥、正太等主要铁路交通线的安全。
八路军依据中央指示，在华北正规战基本结束，进入游击战阶段，即将面临日军大举进攻的情况下，以一部袭扰、大部分散、发动群众、武装群众、减租减息、收编溃军、扩大部队、打击汉奸、反击“扫荡”等措施来应对日军“扫荡”和坚持抗战。
八路军总部确定当前的中心任务，是以山西为主要阵地，支撑华北抗战，独立自主地开展游击战，创建根据地。
据此，总部以第师一部创建晋察冀边区抗日根据地，第师师部率旅创建以吕梁为依托的晋西南抗日根据地；以第师创建晋西北抗日根据地；第师主力和第师旅从正太路南下，依托太行、太岳山脉创建晋冀豫抗日根据地。
晋察冀抗日根据地
年10月-11月，八路军第师副师长聂荣臻率领独立团、骑兵营、教导队、总部特务团等共余人，挺进敌后，以五台为中心，向四面发展。
第师独立团向浑源、广灵、灵丘、阳泉、蔚县、涞源和易县展开，先后收复7座县城和众多村镇。骑兵营向冀西挺进，先后收复曲阳、完县、满城及众多村镇。一部兵力掩护工作团向南发展，开辟了平山、盂县地区。一部兵力掩护工作团向西发展，开辟了五台以西及定襄地区。
主要办法，是以部队一面与日军作战，一面配合工作团和当地党组织，摧毁日伪组织，并发动群众，宣传抗日政策。随后，建立各级战地动员委员会或抗日救国会，并以此带政权性质的组织为依托，先后建立农会、青救会、妇救会等抗日群众团体。建立民兵自卫队保卫家乡；建立县、区、乡抗日自卫会，以及不脱产的自卫队和脱产的义勇队。然后实行抗日经济政策，没收汉奸财产，废除苛捐杂税，实行减租减息，号召“有钱出钱、有粮出粮、有力出力、有枪出枪”，壮大抗日力量，提高抗日积极性。
由于政策得当，一个月内，晋察冀地区抗日力量发展迅速，主力部队从人扩大到余人，独立团扩编为独立师，东部组建了抗日义勇军和游击队共余人，南部地区建立了平山团和井陉获鹿游击队，北部和西部游击队也迅猛发展。
11月7日，八路军晋察冀军区成立，聂荣臻任司令兼政委，辖4个军分区。12月，各军分区主力整编为支队，每个支队辖3个大队（相当于团），每个大队辖3-4个中队（相当于营），共约4个师、12个团、近50个营，直接威胁日军侵占的北平、石家庄、太原间交通线的安全。
年11月下旬，侵华日军出动第5师团、14师团、师团及关东军察哈尔派遣兵团各一部共2万余人，沿平绥、平汉、正太和同蒲线分八路围攻晋察冀抗日根据地。
晋察冀军区以部分老部队为骨干，带领新组建的游击队，在人民配合下开展游击战，不断袭扰、消耗和疲惫进入根据地的日军，并日夜袭击日军后方据点和交通线；以第1军分区主力在广灵、灵丘、涞源间，第2军分区主力于五台地区，第3军分区主力于阜平地区，第4军分区主力于上社镇、红子店地区隐蔽集结，做好反围攻部署和准备，随后以游击战配合主力伏击、夜袭，先后取得了多次战斗胜利，成功打退了日军围攻。
夜袭大龙华
年11月2日，从易县西进的日军侵占大龙华。晋察冀军区第一支队当夜进行袭击，突入镇内与敌巷战，歼灭日军余人，残敌余人逃回易县。
乱岭关伏击战
年11月27日，晋察冀军区第一支队主力在汇源和广灵间的乱岭关道路两侧高地设伏，歼灭日军余人。
北口村伏击战
年12月5日，晋察冀军区第一支队主力于蔚县南面的北口村伏击从蔚县出动的日军，歼灭日军余人，迫使日军退守蔚县。
夜袭原平镇
年12月14日，晋察冀军区第2支队夜袭日军后方原平镇，歼灭日军余人。
清城镇伏击战
年12月15日，晋察冀军区第3支队主力在盂县东南的清城镇设伏，歼灭日军余人。
小寨伏击战
年12月14日，团一部在小寨地区设伏，击退从井陉北犯的日军，歼灭日军余人。
温塘伏击战
年12月21日，第旅主力和第三支队一部在温塘地区伏击日军，歼灭日军余人，迫使残敌逃回平山县。此战中团团长陈景秀不幸壮烈殉国。
晋察冀军区在八路军第师和师的配合下，粉碎了日军的围攻，巩固并扩大了根据地，辖区发展到30多个县，部队发展到2万余人。
晋西北抗日根据地
早在年9月下旬，第师进入宁武、神池地区，一面以主力侧击沿同蒲线南进的日军，一面以教导团和师政治机关共余人组成工作团，在关向应率领下前往敌后的朔县、临县、岚县等开辟根据地，另以雁北支队挺进敌后的平鲁、左云等县开辟根据地，经一个多月的工作，各县先后建立了抗日游击队和自卫军，人数达上万人。
11月初太原失陷后，第师在整个晋西北敌后地区展开，至次年初根据地得到大发展，主力从2个旅3个团共8余人，扩大到2个旅6个团2.5万余人，雁北支队从1个营扩大到5个营，同时神池、五寨地区的游击队编成了独立第1支队。
同蒲路北段破袭战
年2月，第师展开对敌后同蒲路北段的破袭战，经10天战斗，攻占平社、田庄等火车站7处，炸毁日军火车3列、汽车10余辆，破坏桥梁8座，拆毁铁路10余公里，歼灭日军余人，切断了日军同蒲路北段的交通，有力地配合了国军作战。
日军为解除八路军威胁，于2月下旬出动驻蒙军第26师团、华北方面军第师团及伪蒙军各一部共1万余人，沿平绥、同蒲和太原汾阳公路出动，分五路进攻晋西北抗日根据地。
第师立即发起反围攻作战，至4月初以日军全部撤出结束，共歼灭日军1余人，缴枪余支、汽车14辆、骡马余匹，收复宁武、神池、五寨、岢岚、保德、河曲、偏关等7座县城，其中主要的战斗如下。
岢岚围攻战和三井镇攻坚战
年3月7日至10日，第师以旅（欠团）包围日军占据的岢岚县城，以旅准备截击可能弃城逃窜之敌，以警6团、雁北支队、独立第1支队、师骑兵营、旅团、决死第4纵队及游击队等在周边牵制日军，在日军于10日下午弃城逃窜时，于三井镇向敌猛攻，歼灭日军余人，残敌逃向五寨县城。
义井镇遭遇战
年3月17日，敌旅在义井镇以南的虎北村、山口村一带，与从神池南下增援五寨的日军遭遇，歼敌余人，残敌逃入义井镇。
田家洼伏击战
年3月21日，保德、三叉堡日军向神池撤退，旅主力在田家洼截击撤退之敌，歼灭一部，残敌也逃入义井镇。
凤凰山伏击战
年3月22日夜，猬集在义井镇的3个大队日军向神池撤退，旅主力在凤凰山伏击该敌，歼灭余人，余敌撤向神池。23日神池日军弃城逃往朔县，八路军收复神池。
宁武县围城打援
年3月底，侵入晋西北抗日根据地的日军仅剩宁武县城的一个联队约1余人，八路军决定围城打援，以团和团2营围攻宁武县城，以旅和旅主力集结于宁武至方口间的石湖河地区打援。
31日，第旅将从朔县出动赶来增援的日军约余人包围，旅团打击从宁武出动增援的日军一个大队约余人，经一天激战，八路军将两路日军击退，歼灭日军余人。
4月1日，宁武日军乘夜弃城北逃，第师在石湖河附近截击其后尾一部，并收复宁武县城。
晋冀豫抗日根据地
年10月中旬，第师挺进晋东南平定地区，以主力侧击沿正太路西进之敌，同时以教导团5连和部分干部在太谷、榆次、阳泉、昔阳、和顺等地开展工作。
11月中旬，以师政治部主任宋任穷率工作团和部分武装，分别到沁县、长治、晋城、武乡、襄垣、平顺、沁源、安泽和屯留等地开展工作。至12月，以师教导团和部分联队为主，先后成立了秦赖支队、游击支队、先遣支队、谢张大队、汪乃贵支队、赵涂支队等武装。
年12月底，第师以教导团部分干部组成挺进支队，越过平汉路进入冀南地区，次月又以旅副旅长陈再道率6个连组成东进纵队，挺进冀南。
年2月，第师以新建的补充团南下，协同赵涂支队开辟太行山南部根据地，以宋任穷率领新建的骑兵团东进冀南，合力发展冀南根据地。2月下旬，第师派出部分干部，协同晋豫边特委建立晋豫边游击支队。
反六路围攻
年12月下旬，日军第1军出动0余人从太原、榆次、寿阳、阳泉、平定和昔阳出发，分六路围攻寿阳花泉地区。
第师以旅团在内线，团转移至昔阳以西的外线，协同打击进犯日军，迫使日军于26日撤退，反围攻期间共毙伤日军余人。
长生口伏击战
年2月22日，第旅主力一部在井陉至旧关间伏击日军，击毙日军余人，击毁汽车5辆，缴获迫击炮3门。
袭击娘子关至井陉间日军据点
年2月下旬，第旅袭击娘子关至井陉间日军据点，歼灭日军余人，切断了正太路交通。
夜袭黎城
年3月16日凌晨，第团1营夜袭黎城，歼灭日军余人。
神头岭伏击战
年3月16日上午，第旅伏击从潞城向黎城增援的日军一个联队，日军仅余人逃回潞城，共歼灭日军1余人，俘虏8人，击毙和缴获骡马余匹，缴获长短枪余支，我方伤亡余人。
响堂铺伏击战
年3月31日上午，第团和团主力在涉县西南的响堂铺伏击日军运输队，击毙日军余人，击毁汽车余辆，缴获长短枪余支、迫击炮4门，以及大批其他军用物资，日军仅30余人逃脱。
长乐村伏击战
年4月16日，八路军第师团、团、团和团在武乡以东的长乐村截击日军，歼灭日军2余人，自身伤亡余人，第团团长叶成焕壮烈殉国。
张店战斗
年4月27日，第师在长子以南的张店地区截击撤退日军，歼灭日军近0人。
八路军第师历时23天的反日军“九路围攻”作战，共歼灭日军余人，收复县城18座，部队从出征时的3个团，发展到6个团又6个游击支队。
晋西南抗日根据地
年11月上旬，第师主力奉命向正太路南进，准备依托吕梁山脉创建晋西南抗日根据地。因受到阎军阻挠，于12月进抵赵城、洪洞地区后即停止向吕梁开进。
年2月，晋西南被日军攻占后，第师师部率第旅进至灵石、孝义以西地区打击日军。
兑九峪伏击战
年2月19日，第旅在孝义以西的兑九峪地区伏击从孝义西进的日军交通队，歼灭日军一部。
川口遭遇战
年2月21日-22日，第旅主力在川口附近与从双池镇西犯的日军一个联队约1余人遭遇，共歼灭日军余人，并阻止其西进。
午城、井沟伏击战
年3月2日，第师师长林彪被阎军哨兵误伤，由第旅旅长陈光代理师长，与政治部主任罗荣桓率师部及第旅主力进至隰县午城镇地区。
3月14日，先遣分队在午城镇以东伏击从蒲县西犯的日军，杀伤其余人后撤退。
3月16日，第旅主力在大宁以东的午城、井沟地区伏击日军，团在罗曲村附近将日军运输队余人全歼，缴获骡马余匹及大批军用物资。
3月17日，团在井沟以西地区伏击日军运输队，歼灭日军余人，缴获汽车6辆，残敌向西逃入午城。
3月17日夜，第旅以一部兵力夜袭午城镇，毙敌50余人，缴获轻机枪5挺、步枪60余支，烧毁敌汽车10余辆，残敌乘夜逃走。
3月18日，敌旅主力在井沟地区伏击从蒲县出动的日军约余人，至19日佛晓，共歼灭日军余人，仅余人逃脱。
从14日至19日佛晓，第旅五战五捷，歼灭日军0余人，俘虏10余人，击毁汽车79辆，缴获步枪余支、机枪9挺、山炮2门，以及大批其他军用物资，粉碎了日军西犯陕甘宁边区的企图。
（声明：部分图文来源于网络，如有侵权请联系删除）