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，特务团又攻击上安车站。

23日夜，警备旅第2团攻入头泉车站，夺下堡垒两个。随后，左纵队撤出铁路沿线。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。这里是敌我争夺更为激烈的地区。

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。

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，将守敌大部歼灭。第16团向榆次游击的两个连配合工兵炸毁了芦家庄至段廷之间的所有桥梁。第38团以突然袭击动作，攻占了上湖、和尚足两个车站。

第25团攻克马首车站，日军仓惶逃向寿阳。

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。

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，并将该处大桥彻底破坏。

21日占领燕子沟，当地两座铁桥也被炸毁。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日两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，孤军作战，迅速被歼。第129师提出“不留一根铁轨、不留一根枕木、不留一个车站、不留一个碉堡、不留一座桥梁”，“破一里铁路等于消灭一连敌人”，“让敌人用脚同我们赛跑”，“让敌人用牛驴搬炮弹、飞机大炮”等口号，教育、鼓舞部队，并动员组织民众，争取铁路员工，采用搬拆、爆破、火烧、水淹等方法，大力破坏铁路、车站及其附属设施。

为掩护师的破袭作战，战役开始时，第129师即以总预备队的第14团占领狮垴山。狮垴山位于阳泉西南4公里处，占领该地可以控制阳泉以西十几公里的铁路线，并对阳泉构成严重威胁。敌独立混成第4旅力挽救其守备部队被各个歼灭的命运，扭转阳泉的被动态势，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师总预备队顽强阻击，战至25日，先后打退敌多次进攻。

26日，日军进一步增兵，继续向狮垴山反扑。第14团在取得坚守6昼夜、歼敌400余人的重大胜利后，为避免不利情况下的决战，主动撤出狮垴山主峰，继续以小分队钳制敌人，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，八路军总部干26日下达了第二步行动方案，指示在正太路不能继续坚持作战，或彻底完成正太战役任务的情况下，行动方针是乘胜开展正太线两侧战斗，力求收复深入我各个根据地内的某些据点，继续坚持正太线的游击战；具体部署是晋察冀军区一部向盂县以北地区活动，第129师一部进击和辽公路，力求收复和、辽两县，第120师一部继续破袭同蒲铁路忻县、太原段，乘胜拔除根据地腹地之敌据点。指示各部可向指定区域预作准备，但不要放松现有任务的执行。

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。根据上述指示，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，交通完全断绝。

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。

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，并