第120师为配合正太路破袭战 从8月20日20时开始 对同蒲路和晋西北主要公路展开大规模的破击仗，攻取敌铁路、公路线上的据点等武装力量。 康家会是忻县至静乐公路上日军最大的据点 驻有日伪军50余人枪 静乐有敌100余人枪，358旅以第4团1个营进攻康家会 2个营在康家会以东设伏 准备歼灭石神增援之敌 以716团在康家会以西 准备消灭利润、静乐敌之增援力量。 8月21日零时30分 4团2营向康家会发起攻击 拂晓守敌全遭灭亡， 由静乐乘2辆汽车增援的日军40人也被716团消灭 由石神增援之敌也大部被歼亡。 358旅4团及716团各一部又强袭静乐南的丰润 25日晨将丰润山上碉堡攻占 战果得以扩张，359旅717团多次击退柳林出扰之敌力量。 120师独1旅715团曾先后2次袭击岚县及其寨子庄 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、寺圪塔据点敌岗，31日凌晨独2旅714团猛袭宁武、朔县间阳方口 烧毁了车站 切断了同蒲铁路 敌伪军150余人被毙俘伤 ； 暂1师一度袭入五寨 ； 决死2、4纵队切断了汾离公路 并一度袭入汾阳以西的王家池庄。 120师在晋西北先后作战180多次 歼日伪军800余人枪，一度切断了同蒲铁路北段以及忻静、太汾、汾离公路敌交通线 钳制了日军大量兵力 使其难以增援正太路 有力地支援了129师、晋察冀军区方面打正太路破袭仗。 8月31日 在战役节节胜利的形势下 彭德怀给各兵团发出扩大战果 彻底毁灭正太路和同蒲路的忻县至朔县段 使晋察冀、晋西北、晋冀豫三个根据地联成一片的设想； 然而低估了敌人的修复能力及利用现代化交通工具迅速增援兵力的力量， 9月3日 敌援兵2万余人抵正太路东西两端 日军驻太原飞行大队连炸八路军阵地 彭德怀和左权遂命出击兵团即日转移作战方向。 1940年9月2日 八路军总部命令从3日起结束正太路战役 乘着正太路遭破坏 敌不能转移兵力的有利时机 晋察冀军区按照总部命令组织进行盂北战役 立即向盂县和寿阳以北出动 将收复该地区内的敌据点作为主要作战方向，由于先前正太线破袭战使盂县以北日军南调增援 致使其守备兵力减弱 晋察冀军区部队展开锐猛攻势后 不少据点守军开始动摇恐慌。 9月5日下社日军与上社日军一同连夜逃往盂县方向 遭19团1营截断 6日9时将该敌包围于兴道村 经5小时激战歼其大部 残敌仅剩80余人枪 东逃 复陷于罗里掌山 9日夜里大半被歼亡 余敌趁浓雾突围 逃进盂县者仅30余人枪，2团3营于7日占领西烟村 8日夜里冲入日军据守的土寨 因日军大肆放毒后被迫退出 双方各有20余人伤亡 至11日其日军在盂县日军200余人接应下逃亡。 9月4日 日军抽调2000余人增援盂县地区开始反扑 10日晋察冀军区命令第19团、第5团留盂县以东以北地区准备配合129师、120师打仗，为了钳制正太线方面八路军的破袭作战 日军纠集兵力由独立混成第4旅、9旅向129师实施合击 129师各路破击队即由破击作战转入打击出犯日军 左翼队在卷峪沟经15个小时的阻击战 毙伤敌200余人 掩护师指挥机关、后勤部门及右翼队转移 战斗后左翼队亦安全转移到外线方向。 9月6日 左翼队及772团将太谷出犯之日军500余人 包围于榆社西北的双峰地区 激战一昼夜歼敌400余人枪，右翼队于3日离开正太线向根据地转移 在平定以西打击阳泉出扰日军 消灭日军100余人枪 随后部队即行分散打游击仗 至9月15日 129师粉碎了日军万余兵力的连续反击力量。 根据彭德怀和左权命令于9月10日结束第一阶段作战 经20天的浴血奋战 蜿蜒200公里的日军“钢铁封锁线”——正太铁路 被八路军破毁了三分之二以上，所有技术工物完全被破坏 沿线大部据点破攻占 敌人遭到了空前的惨败 2900余人伤亡 恢复建设需要半年时光与大量资镪。 由于创巨痛深 日华北派遣军司令部把此役称之为“挖心战” 以后将每年8月20日作为“挖心战”纪念日铭刻心上，八路军以“同时发动 分散出击”的战术 使敌陷于首尾不能相顾的境况 日寇也不得不承认 八路军取得了“奇袭的成功”并为此而懊丧。 9月10日 中共中央书记处致电八路军总部：我党五十万大军积极行动于敌后（尤其是此次华北百团战役）则给了日寇以深重的打击 给了全国人民无穷的希望，9月20曰延安各界举行万人大会 纪念“九一八”事变九周年 庆祝百团大战的胜利 毛主席和朱总司令代表中共中央出席了大会 大会通电慰问八路军前方兵将。 百团大战的胜利也在大后方引起强烈反响 《大公报》等纷纷发表评论 百团大战获得热情赞扬，认为华北方面我军采取攻势所获战果最为伟大 在三年抗战中创造了敌后游击战争的少有的辉煌 大后方人民每天看到如雪片飞来的捷报真是兴奋 感动得热泪盈眶。 中共驻重庆办事处给中央的报告反映：敌将进攻重庆、云南 尤其是宜昌失败教训及当局缺乏守住重庆的信心 人心惶惶…目前令人兴奋的则为华北的百团大战；蒋介石也迫于舆论于9月4日致电朱副长官、彭副总司令特电赞赏。