百团大战第一阶段
第一阶段为时20天，中心任务是破坏日军交通，重点摧毁正太路。前10天，晋察冀军区、第129师主要是破击正太路；后10天，日军反扑，八路军撤出正太路，晋察冀军区转而出击正太路以北盂县地区，第129师打击前出“扫荡”的日军，第120师在晋西北配合作战。
1940年8月20日，八路军冒雨通过山谷河流，避开日军外围据点，直接运动到正太路两侧，当晚向正太路全线突然发起攻击，奇袭成功。
晋察冀军区右纵队（辖第5、第19团）负责破击正太铁路娘子关至乱柳段。20日20时，晋察冀军区右纵队主攻部队第5团一部首先潜入娘子关村，歼灭村内伪军，黎明攻克娘子关，随后主力部队掩护工兵，大量破坏敌工事，并将关东铁路桥炸毁，随后主动撤离娘子关。
1940年8月20日晚，第5团第1营第1连袭入磨河滩，遭到日军反击，21日拂晓撤出车站。当晚第1连渡过棉河，攻入车站。敌退入营房抵抗。磨河滩日军有近1000人凭坚固守，值天降大雨，棉河水涨，不能徒涉，第1连遂抢占车站西面村庄固守。22日下午，日军400多人开始反击，第5团主力在棉河北岸向敌实施火力袭击。第1连在歼敌50余人后，撤出战斗。第19团曾攻入巨城和移穰车站。
1940年8月23日，第5团再次攻占娘子关，并炸毁娘子关以东石桥，破坏了程家陇底、磨河滩之间的铁路。当晚第19团再次攻入移穰车站，炸毁水塔、铁路。
1940年8月24至27日，右纵队炸毁了岩会附近的几座座石桥及木桥。在右纵队大力破袭下，从25日起，正太路娘子关至乱柳段日军交通完全断绝，日军各据点各自为战。晋察冀军区中央纵队（辖第2、第3、第16团），负责破袭正太路娘子关至微水段和井陉煤矿。
1940年8月20日夜，第3团对井陉煤矿的岗头老矿和东王舍新矿同时发起攻击。第1营在矿工帮助下迅速攻入新矿，歼敌警备队一部，残敌躲入碉堡死守。第2天下午，全歼守敌。随后将矿区重要建筑全部炸毁，搬走大部物资，使其半年以上不能恢复生产。第3团夺取了贾庄、南正日军据点，破坏了南正至微水间铁路。
第2团攻占乏驴岭铁桥东端堡垒，掩护工兵将铁桥炸毁一段，并一度占领蔡庄日军据点。第16团第2营于20日夜攻入北峪，将守敌大部歼灭，21日掩护工兵破坏北峪石桥；其他各部攻占地都，并将南峪守敌大部歼灭。24日，中央纵队侦知井陉县城已有日军1000余人，南峪、地都也有大批日军增援，乃决定以一部监视和袭扰铁路沿线之敌，主力集结于机动位置待机。
左纵队（辖冀中警备旅第2团、军区特务团、平井获支队）负责破袭微水至石家庄段。20日夜，平井获支队袭击岩峰，爆破铁路；特务团掩护群众破坏岩峰至威州电线、公路。22日夜，特务团攻击上安车站。
1940年8月23日夜，警备旅第2团攻入头泉车站，夺下堡垒2个，随后撤出铁路沿线。25日至27日，连续出击，破击平山、获鹿、微水、岩峰间公路。
第129师负责破袭正太路西段。该段有日军独立混成第4旅司令部驻地、煤矿基地阳泉，并有榆次方面独立混成第9旅的策应。第129师左翼破击队辖第386旅第16团、决死第1纵队第38、第25团等部，负责破袭正太路寿阳、榆次段。
1940年8月20日20时总攻发起后，第16团5个连进攻芦家庄车站，连克碉堡4座。第16团向榆次游击的2个连配合工兵炸毁芦家庄至段廷之间的所有桥梁。第38团突然袭击攻占上湖、和尚足2个车站。第25团攻克马首车站，日军逃向寿阳。第129师右翼破击队由新编第10旅第28、第30团等部组成，任务是破击正太路阳泉至寿阳段。
1940年8月20日晚总攻发起后，第28团兵分三路，攻击狼峪、张净、芹泉车站；第30团向桑掌、燕子沟进攻。当晚攻占桑掌，并将该处大桥破坏。21日占领燕子沟，炸毁2两座铁桥。到23日，又攻克狼峪、芹泉等据点。在此期间，右翼队还攻克了坡头、辛庄、赛鱼、铁炉沟、小庄、张庄等车站和据点。
第129师总预备队第772团于8月22日、25日2次强袭平定西南冶西之敌，终于将敌大部歼灭，占领冶西。落摩寺日军被第769团围困10天，到8月31日全部就歼。
至此，正太铁路西段除寿阳等少数据点外，均为第129师所控制。由于部队攻击猛烈，正大路西段日军数日内联络中断，各据点日军在被攻击围困之中，迅速被歼。第129师动员组织民众，采用搬拆、爆破、火烧、水淹等方法，破坏铁路、车站及其附属设施。为掩护师破袭作战，战役开始时，第129师即以总预备队的第14团占领狮垴山。敌独立混成第4旅力从8月21日上午起，集中阳泉日军，并武装日本侨民，连日出犯狮垴山。敌兵力由200余人增至600余人，在约20架次飞机轰炸扫射和施放毒剂的支援下，连续进行反扑。第129师总预备队战至25日，先后打退敌多次进攻。
1940年8月26日，日军进一步增兵，继续向狮垴山反扑。第14团在坚守6昼夜、歼敌400余人后，主动撤出狮垴山主峰，继续以小分队钳制日军，主力转移执行新的破路任务。
在正太线破袭战取得重大胜利，第一步战役目标基本实现，该线日军增强力量，频繁向破袭部队反扑，山西南部日军第36、第37、第41师也准备北援正太路的情况下，八路军总部于26日下达了第二步行动方案，为给第二步行动创造有利条件，八路军总部于27日、29日一再强调继续破路和集中优势兵力歼灭出犯或增援的1个营以下的日军部队。根据指示，晋察冀军区27日命今右纵队继续破路1、2天。第129师除以部分兵力监视各据点日军外，主力每日轮班破路。在第129师连续破袭下，正太路西段除寿阳、阳泉等少数城镇外，基本被破坏，交通断绝。
1940年9月2日，八路军总部命令：从3日起结束正太战役；各集团按8月26日命令的第二步行动方针转移兵力，乘正太路遭破坏后，敌不能转移兵力的有利时机，完成第二步计划的任务。晋察冀军区按照总部26日命令，组织进行盂北战役。第129师由于日军主力反击，转入打击出犯日军的作战，对进击和辽公路，收复和、辽两城的任务，留待下阶段完成。
1940年9月2日起，晋察冀军区部署新的战役行动，以第2、第5、第16、第19团参加主要方向作战，立即向盂县和寿阳以北出动，收复该地区内的敌据点。
由于正太线的破袭战，使盂县以北日军主力南调增援，守备兵力减弱，各据点已感到恐慌，晋察冀军区部队展开锐猛攻势后，不少据点守军开始动摇，9月5日下午，下社日军在上社日军接应下，退到上社，与上社日军一同连夜向盂县方向逃跑。9月5日晚，第19团赶到上社附近后，即与第2军分区特务营向逃敌展开追击。此时，第19团进至神泉、普田地区的第1营截断了日军退向盂县的道路。6日9时，将该敌包围于兴道村。经5小时激战，歼其大部，残敌80余东逃罗里掌山，复陷于第19、第5、第16团包围之中。9日夜，日军大半被歼，40余人趁浓雾突围，逃进盂县城。第2团第3营于7日占领西烟村，8日夜冲入日军据守的土寨，日军大肆放毒，突击部队全部中毒后退出，双方各伤亡20余人。9日、10日继续围困。11日，西烟日军在盂县日军200余人接应下，逃回盂县。
9月4日，日军抽调2000余人增援盂县地区，开始反扑。9月10日，晋察冀军区命令第19、第5团留盂县以东以北地区待命，准备配合第129、第120师行动；其余各团向根据地东部、东北部转移，准备执行新任务。
为了钳制正太线方面八路军的破袭作战，日军纠集独立混成第4旅4个步兵营（配属第36师以1个步兵营为基干的支队）、独立混成第9旅3个步兵营（配属第36、第41师均以1个步兵营为基干的支队各1个）等部，向第129师实施反击。8月30日，独立混成第9旅自太谷、榆社之间地区，9月1日，独立混成第4旅自平定、和顺、辽县，榆社一带相互策应推进，以松塔、安丰、马坊地区为中心合击第129师。
在日军主力转取反攻的形势下，第129师各路破击队即由破击作战转入打击出犯日军的作战。左翼队连日在高坪、道坪、红凹、中兰、卷峪沟地区予敌打击。特别是卷峪沟约15个小时的阻击战，毙伤敌200余人，掩护师指挥机关、后勤部门及右翼队的转移，战斗后左翼队亦安全转移到外线。
1940年9月6日，左翼队、第772团将太谷出犯之日军500多人包围于榆社西北的双峰地区，激战一昼夜，歼敌400余。第385旅于6日于张建设伏，重创向辽县撤退的日军。右翼队于9月3日离开正太线向根据地转移，曾在平定以西打击阳泉出扰日军，消灭日军100余人。随后，部队即行分散，展开游击战。至9月15日，第129师粉碎了日军万余兵力的连续反击。
第120师为配合正太路破袭战，从8月20日20时开始，对同蒲铁路和晋西北主要公路展开大规模的破击，攻取敌铁路公路线上的据点。
康家会是忻静公路上日军最大的据点，驻有日伪军50余人，其东北石神有敌30人，西南利润有敌10余人，静乐有敌100余人。第358旅以第4团1个营进攻康家会，2个营在康家会以东的炭窑沟、青龙庄间设伏准备歼灭石神增援之敌；以第716团在康家会以西的砚湾设伏，准备歼灭利润、静乐增援之敌。8月21日零时30分，第4团第2营向康家会发起攻击，拂晓时将守敌全歼。由静乐乘2辆汽车增援的日军40人被第716团歼灭，由石神增援之敌也大部被歼。
为扩张战果，第358旅以第4、第716团各一部强袭丰润，其余部队负责打援，8月25日晨将丰润山上碉堡攻占。正组织火力准备攻击猬集山下大庙内的日军时，敌增援部队赶到，攻击部队遂撤出战斗。
第120师独1旅于8月23日开始行动，第715团曾先后2次袭击寨子村，同时袭击岚县。第2团破坏峪口至圪洞公路数里，又在班家庄以西山地伏击日军，并连袭石门鄢、寺圪塔敌据点。8月31日凌晨，独2旅第714团猛袭宁武、朔县间阳方口，烧毁了车站，切断了同蒲铁路，战斗毙伤敌120余人，俘日军2人、伪军32人。暂1师一度袭入五寨；决死第2、第4纵队切断了汾离公路，并一度袭入汾阳以西的王家池；第359旅第717团多次击退柳林出扰之敌。
第120师在晋西北先后作战180多次，歼日伪军800余人，攻克康家会、阳方口、平社、龙泉等敌车站和据点，一度切断了同蒲铁路北段以及忻静、太汾、汾离公路敌军交通线，钳制了日军大量兵力，使其难以增援正太路，有力地支援了第129师、晋察冀军区方面的作战。百团大战第一阶段大体上在9月10日结束。
