反击日军大规模报复"扫荡" 日军遭到八路军连续两个阶段大规模进攻作战的打击后,深感八路军对其威胁的严重性。为稳定局势,巩固占领区,便调集重兵对华北各抗日根据地进行大规模残酷的报复"扫荡"。10月19日,八路军总部下达反"扫荡"作战命令,要求各部队与地方党政机关和广大群众密切配合,广泛开展游击战,坚决消灭进犯之敌,粉碎日军的"扫荡"。
10月6日,沁县、襄垣日军在榆社、辽县日军的配合下,以近万人的兵力,对中共中央北方局、八路军总部等领导机关所在的太行抗日根据地榆社、辽县、武乡、黎城间地区进行连续"扫荡"。29日~11月4日,第129师第385、第386旅和新编第10旅主力及决死队第1纵队2个团,在彭德怀直接指挥下,于武乡县关家垴地区,将日军第36师1个营包围,歼其400余人,并给武乡、辽县增援之敌以重大杀伤。日军连遭打击,余部于14日撤退。从11月17日起,日军约7000人"扫荡"太岳区。第129师所属太岳军区将主力编成沁(源)东、沁(源)西两个支队,在游击队和民兵的配合下,活动于沁河两岸,寻机打击日军,至27日,歼日军近300人,迫使其于12月5日撤退。
从10月13日起,日伪军以万余人"扫荡"平西(今北京以西)抗日根据地,11月9日,日军又以万余人"扫荡"北岳抗日根据地,并占领了晋察冀军区领导机关所在地阜平。平西和北岳两区军民,以内外线相配合,广泛开展游击战,连续伏击、袭击日军后方交通线,迫使日军大部撤退。阜平、王快的日军则筑堡修路,企图长期占领。12月3~27日,晋察冀军区以4个团向阜平、王快的日军发动进攻,歼其500余人,迫使日军全部撤出北岳抗日根据地。
12月中旬,日军以2万人的兵力对晋西北抗日根据地进行"扫荡",至23日,占领了除保德、河曲以外的所有县城和大部集镇。第120师部队和晋西北地区群众实行空室清野,坚持"区不离区,县不离县"的游击战。同时,集中部分主力部队,破击日军后方交通线,攻击日军修路部队和运输队,共歼日伪军2500余人,迫使日军于1941年1月下旬全部撤出晋西北抗日根据地。
历时3个半月的百团大战,八路军在地方武装和广大人民群众的紧密配合下,共作战1824次,毙伤日军2万余人、伪军5000余人,俘日军280余人、伪军1.8万余人,拔除据点2900多个,破坏铁路470余公里、公路1500余公里,缴获各种炮50余门、各种枪5800余支(挺)。八路军也付出了伤亡1.7万余人的代价。日军在遭受打击后惊呼:"对华北应有再认识",并从华中正面战场抽调2个师加强华北方面军,对华北各抗日根据地进行更大规模的报复作战。