進入1938年，妄圖“對共軍徹底進行掃蕩”的日軍對過去的圍攻失利很不甘心，特別是對在山西的日軍第一軍未能清除共產(chǎn)黨軍隊很不滿意。因此，日軍大本營在1月8日發(fā)出了山西南部作戰(zhàn)命令。

日軍在山西南部發(fā)動進攻，是其占領華北、江浙地區(qū)后的又一個大的作戰(zhàn)行動。進攻山西和發(fā)動進攻徐州同時進行。進攻山西是為了進攻徐州，而后向南攻取武漢。

中共中央軍委從各方面的情報中，對日軍1938年春的軍事戰(zhàn)略意圖有了較為清楚的了解。在日軍行動前，電令朱德、彭德懷，要乘敵人尚未大規(guī)模行動前，迅速在敵未到達的地區(qū)派出部隊，開辟建立根據(jù)地。朱德、彭德懷于2月5日致電劉伯承、徐向前、鄧小平，令一二九師再派得力部隊迅速到冀南地區(qū)。劉、徐、鄧研究后，立即派出新擴建的騎兵團，在政治部主任宋任窮率領下東進冀南，協(xié)同先期到達的陳再道、李青玉率領的東進縱隊和當?shù)刂泄颤h組織領導的抗日武裝，創(chuàng)建與發(fā)展冀南抗日根據(jù)地。西河頭會后，師部派出部分軍政干部，協(xié)同周恩來派朱瑞、唐天際和北方局派出的聶真組成的中共晉豫邊特委，建立了晉豫邊游擊支隊，開展該地區(qū)的游擊戰(zhàn)爭。在一二九師活動的地區(qū)，各地黨組織還組織了人民抗日游擊隊、獨立第三大隊、第十三支隊、太行梯隊、游擊第四支隊、太行南區(qū)游擊隊、道清支隊、晉東游擊隊、太岳游擊大隊等。

2月中旬，蔣介石下令反攻太原。2月17日，朱德到臨汾土門第二戰(zhàn)區(qū)長官一令部，同閻錫山、衛(wèi)立煌研究制定作戰(zhàn)計劃。決定將在山西的中國軍隊分為東、南、北三路軍，朱德以第二戰(zhàn)區(qū)副司令長官身份任東路軍總指揮，統(tǒng)轄八路軍一二九師，決死一、三縱隊、國民黨李家鈺部、李默庵部、曾萬鐘部、武士敏部、朱懷冰部等。

此時，進攻山西南部的日軍正分三路加快進軍速度。北部的第二十師團于2月11日從榆次、太谷出發(fā)，沿同蒲路和孝義一一臨汾公路向南推進，途中遭八路軍一一五師3次伏擊，4百人被打死。20日，該部占領隰縣、霍縣。

東部的第一O八師團于2月13日從河北省武安出發(fā)，沿邯(鄲)長(治)公路向山西境內(nèi)長治出擊，途中遭到武士敏部、李家鈺部的抵抗，20日占領長治，26日推進到臨汾附近。

南部的第十四師團于2月17日攻占新鄉(xiāng)后，沿道清公路向山西境內(nèi)出擊，21日占領沁縣，27日占領垣曲。

在日軍向晉南進攻時，一二九師和一一五師三四四旅根據(jù)八路軍總部的命令，向正太路陽泉至并脛段出擊。接到命令后，劉伯承、鄧小平、徐向前下令分散活動的各主力兵團適當集中，以協(xié)同正在正太路北面活動的三四四旅進擊日軍。一二九師三八六旅奉命在舊關和井隆之間的長生口伏擊日軍。2月22日拂曉，三八五旅七六九團一部襲入舊關，當敵出動增援時，三八六旅一部在長生口伏擊日軍，激戰(zhàn)5小時，斃敵130余人，俘日軍1人，八路軍傷亡100余人。同時，三四四旅在娘子關至井隆間襲擊敵據(jù)點，斃傷敵200余人。長生口戰(zhàn)斗中，一二九師的損失是進入山西以來最大的一次。劉伯承在總結(jié)時認為，此役付出的代價大了一些，不怎么合算。以后賺錢的生意我們做，不賺錢的生意我們不做。

長生口之戰(zhàn)雖然損失較多，但由于擊斃了日軍警備隊長荒井豐吉少佐，俘虜了1名日軍，擊毀了5輛汽車，繳獲了部隊急需的3門迫擊炮、2挺重機槍和50余支步槍，一度切斷了正太路的交通，對當?shù)睾吞猩礁鶕?jù)地內(nèi)的民眾鼓舞很大。

長生口戰(zhàn)斗后，劉伯承、徐向前向南退到昔陽縣與河北省臨城、贊皇相交處的皋落鎮(zhèn)，鄧小平仍在遼縣西河頭師部。此時，日軍進攻臨汾的各路部隊已全面向前推進。閻錫山在2月18日將晉南、晉東南抵抗日軍進攻的任務交給衛(wèi)立煌、朱德后，率領軍政官員向西撤到昌梁山中。反攻太原的計劃，實際上已擱置。山西戰(zhàn)局，日益危急。劉伯承、徐向前在皋落住下后，部署部隊總結(jié)經(jīng)驗，準備迎接更大的戰(zhàn)斗。

2月24日，一封加急電報由參謀處長李達交到劉伯承手中。一看，知是毛澤東、任弼時23日簽署的，發(fā)給八路軍總部、各師、長江局，并要求將電報內(nèi)容向蔣介石、白崇禧(國民黨軍副參謀長)、閻錫山、衛(wèi)立煌等說明電報建議的內(nèi)容，并力爭付諸實行。該電先發(fā)到師部，鄧小平閱后轉(zhuǎn)發(fā)過來。

看完電報，劉伯承一邊將電報交給徐向前，一邊說：“中央的這一戰(zhàn)略建議，主要強調(diào)在敵人深入進攻的條件下，必須部署足夠力量于外線。國民黨軍隊多次吃虧，在于對敵情判斷不準確和戰(zhàn)略部署不當。來電強調(diào)積極防御作戰(zhàn)，采取攻勢防御，作戰(zhàn)行動，才能變被動為主動。但他們不一定能接受這一建議。因為他們慣于用死板的陣地戰(zhàn)，在正面阻擊。中央的建議則是要把內(nèi)線防御和外線進攻結(jié)合起來，也就是要把陣地戰(zhàn)和運動戰(zhàn)密切結(jié)合起來。如果蔣介石能采納我們的建議，才能變被動為主動?！?/p>

事態(tài)的發(fā)展，如劉伯承所預料，國民黨軍并沒有接受毛澤東起草的這份戰(zhàn)略部署建議。2月27日，在晉南的國民黨軍被日軍逼得全線撤退，28日，日軍占領了臨汾。緊接著，日軍向南推進，3月6日至8日，日軍占領了黃河沿岸風陵渡至溫縣之間的各渡河點，國民黨晉南戰(zhàn)役以失敗告終。

日軍對山西的第一期攻擊，用了4個師團的兵力，占到在華北總兵力的42%。國民黨在山西的總兵力有30多個師。本來，是可以集中兵力在運動中打勝仗的。但由于國民黨軍的指揮員采取消極防御的方針，把主力集中在臨汾地區(qū)與敵對抗，陷入日軍合圍之中，全軍被動挨打，導致失敗。至此，國民黨在呂梁山、中條山、太岳山、太行山等戰(zhàn)略要地的軍隊，處于潰敗之中，一時無法組織大的反攻。日軍進攻時，在山西各地的八路軍尋機打敵，使其雖占領了晉南及黃河各渡口，卻未能渡過黃河，被迫回過頭來，開始了在山西的第二期作戰(zhàn)。

日軍第二期作戰(zhàn)的主要目標，是在第一期作戰(zhàn)中未能按計劃擊潰消滅的八路軍各部。進攻的首要目標，是第一期作戰(zhàn)中吃了虧的晉西地區(qū)。3月12日，日軍第一0八師團向在晉西的一一五師發(fā)起進攻，在20余天里，被一一五師殲滅2千余人。日軍不僅未達到迫使八路軍退出晉西的目的，反而被迫退回到同蒲路沿線。

此時，一二九師主力已集中到邯(鄲)長(治)大道以北，選擇殲敵的時機和地點。

邯長大道是山西與河北相通的重要運輸線。日軍的兵員、物資、給養(yǎng)從平漢路上的邯鄲，經(jīng)武安、涉縣、黎城、潞城等地，橫穿太行山脈，到長治，然后再向西延伸，與臨(汾)屯(留)公路相接，直達臨汾。日軍向晉南發(fā)起進攻后，主力兵團向西而去，邯長大道上的日軍減少，特別是河北、山西交界處的東陽關內(nèi)外，日軍守備薄弱，山川地形復雜，正是伏擊的好地段。

3月5日，劉伯承、徐向前到住在武鄉(xiāng)縣韓壁村的三八六旅旅部同陳賡研究戰(zhàn)斗方針，派出偵察員偵察敵情，了解地形。3月6日是農(nóng)歷驚蟄節(jié)令，早上開始，天下起大雪。三八六旅以營為單位，召開黨員大會，以連為單位，召開軍人大會，進行政治動員和戰(zhàn)牛動員。劉伯承、鄧小平、徐向前分別到各團去作動員講話。劉伯承到七七二團、鄧小平到七七一團、徐向前到補充團。

3月8日，天氣開始放晴。一早，偵察員報告，從臨汾出動的兩千余日軍，正向太行山中開來，已到屯留縣張店鎮(zhèn)。得到這一消息，劉伯承立即帶領李達南下，到潞城沿邯長大道東去。按照地圖所示，他們走到潞城與黎城之間的神頭嶺一帶，但在嶺下，卻找不到公路。向嶺上爬去，只見公路蜿蜒而上，從嶺上通過。劉伯承站在嶺上的公路邊，看著地圖對隨行的參謀們說：

“看到了吧！劃地圖的人把公路想當然標在嶺下，實際上，公路卻在山上通過。如果我們按圖索驥，敵人從嶺上通過，我們卻在嶺下埋伏，豈不是不僅打不著鬼子，我們卻要被人家從上往下狠打？我們在每個戰(zhàn)斗前，都要實地偵察，萬不可紙上談兵，想當然?。　?/p>

回到師部，劉伯承把他實地偵察地形的情況介紹后，和鄧小平、徐向前一起研究了打敵的方針。根據(jù)劉伯承的建議，他們決定以“攻其所必救，殲其救者”的戰(zhàn)法殲滅東進之敵，地點就選在神頭嶺。3月11日，他們將制定的神頭嶺伏擊戰(zhàn)計劃電報朱德、彭德懷。12日，朱、彭總副司令批準了戰(zhàn)斗計劃。根據(jù)12日朱、彭總副司令電報指示，鄧小平、徐向前到總部匯報工作，劉伯承留下指揮神頭嶺伏擊戰(zhàn)。

3月16日凌晨4時，按照預訂計劃派七六九團一個營襲入黎城，吸引涉縣、潞城兩面之敵增援。涉縣增援的日軍遭七六九團主力打擊后，竄回涉縣，潞城增援之敵一直向神頭嶺地區(qū)開進。由于七七一團特務連已于凌晨5時燒毀了黎城西南趙店鎮(zhèn)的濁漳河大木橋，切斷了神頭嶺、黎城之間的交通，因而使增援的日軍先頭部隊在上午8時30分許，受阻停在河邊。后續(xù)主力在9時30分許，進入一二九師設伏形如口袋的伏擊區(qū)，陳賡、王新亭下令攻擊，僅用了兩個多小時，就結(jié)束了戰(zhàn)斗。中午13時后，潞城、黎城又派出增援部隊，都被一二九師擊退。到下午16時，全部戰(zhàn)斗勝利結(jié)束。神頭嶺戰(zhàn)斗，是八路軍挺進山西抗日前線，繼平型關、廣陽伏擊戰(zhàn)后打的又一次較大規(guī)模的伏擊戰(zhàn)，共殲敵1500余人、俘敵8人，繳獲長短槍550余支，擊斃與繳獲騾馬600余匹，一二九師傷亡僅240余人。這是八路軍“吸打敵援”殲滅其援軍的最好戰(zhàn)例之一，日軍統(tǒng)帥部稱這一仗為八路軍的“典型的游擊戰(zhàn)”。

日軍遭受重大打擊后，為確保邯長大道運輸線，在黎城以東的東陽關增設了據(jù)點，加緊運輸，以支援晉南、晉西日軍向黃河各渡口的進攻。3月24日至28日，朱德在沁縣小東嶺召開東路軍將領會議，研究反擊日軍對晉東南地區(qū)的進攻。劉伯承在前往參加會議前，同鄧小平、徐向前研究了敵情，決定在邯長大道上再打一次大仗，襲擊日軍運輸線，以牽制日軍向晉南、晉西的進攻。研究完后，劉伯承去小東嶺參加會議，鄧小平坐鎮(zhèn)師部，徐向前去邯長大道上察看地形，選擇伏擊地點。劉伯承走后，鄧小平和徐向前將一二九師主力部隊東移到涉縣和東陽關之間。