1938年2月中旬，日軍為配合其在華北地區的作戰，調集第14、第16、第20、第108師團各一部，總兵力共3萬余人，沿平漢、同蒲、道清等鐵路線，大舉進攻晉南、晉西。

此時，八路軍第129師根據開展獨立自主的山地游擊戰的戰略方針，正積極活動在正太提路沿線，開辟根據地，建立和發展地方武裝力量。

2月22日，129師以圍點打援(確切說是攻點打援)的戰法，在井陘、舊關之間的長生口設伏，殲敵一部。之后，主力南移至山西武鄉、襄垣地區，主要是對日軍后方補給線進行襲擊，以策應八路軍115師在晉西的作戰行動，鉗制日軍向潼關進攻。3月8日，129師主力進至襄垣以北的下良鎮、西營一帶，根據當時情況129師制定了“在黎城、東陽關、涉縣之線，尋求敵人弱點或誘其暴露弱點而痛擊之”的作戰方針，隨即開始進行了周密的偵察和必要的作戰準備。

根據偵察，邯鄲至長治的邯長公路東起河北邯鄲，向西橫穿太行山脈，西至山西長治，與臨(汾)屯(留)公路相接，是晉西南日軍最重要的補給交通線，沿線各縣城都駐有日軍。其中在涉縣駐軍約400人，黎城駐軍約1000人，潞城駐軍約3000人。正是在沿線駐軍的保護下，日軍在邯長公路上比較放心地進行人員和物資的運輸，是晉西南日軍名副其實的生命線。

因此，129師決定，還是采取攻點打援的戰法，以伏擊手段消滅來援之敵。之所以打援戰法百試百靈，原因就在于所攻擊的點，一定就是敵人不能有所閃失的關鍵要點，正是兵法上所說的“攻其所必救”，這樣就能掌握戰場的主動權，來調動敵人。從邯長公路沿線各縣的日軍情況來看，129師師長劉伯承選中了黎城作為襲擊的要點，因為黎城是日軍108師團的兵站所在地，囤積有大量的彈藥、糧食、被服等物資，絕對是日軍不能有絲毫閃失的關鍵要點。而且距離黎城不遠的潞城有日軍重兵把守，只要接到黎城告急就一定會前來增援，所以計劃以385旅769團為左翼襲擊黎城，吸引潞城日軍來援，以陳賡的386旅為右翼在潞河村與微子鎮之間設伏，伏擊來援的日軍。在整個作戰中，襲擊黎城只是手段，伏擊援軍才是目的。

戰場上的辨證法

大致的作戰計劃已經確立，但是劉伯承對386旅具體的設伏地點并沒有規定，放權給了386旅自己決定。

3月3日，386旅召開團以上干部會議，討論作戰計劃，大家根據地圖，覺得神頭嶺是個理想的伏擊地點。因為潞城八景之一的“神頭煙樹”所在地神頭嶺，位于潞城東北約15公里，山勢險峻，邯長公路則是從兩側山梁之間的山谷中通過，只要占據兩側山頭，那么打起伏擊來就是勝券在握了。

386旅旅長陳賡聽了大家的建議，沒有立即同意，而是提出去實地看看地形。于是他帶了旅團干部一起前往神頭嶺，到了神頭嶺一看，才發現和地圖上完全不一樣。神頭嶺山梁長約幾公里，寬不過一二百米，山梁北面隔著一條山溝與申家山遙遙相望，山梁西面就是只有十來戶人家的神頭村，公路根本不是在山谷溝底，而是在山梁上，除了公路邊有一些國民黨軍隊殘留的破舊工事外，再也沒有任何隱蔽物。這樣的地形，部隊不易隱蔽，又難以展開，背臨北面的深溝，預備隊也很難迅速加入戰斗。看到這情況，大家心里都是一涼，這里根本不適合伏擊，看來要另選地點了。

之所以會出現實際地形和地圖完全不一樣的情況，是因為以前從山西上黨到河北的潞安邯鄲古道，是從山谷里經過。但是1930年修建長邯公路時，就把公路修到了山梁上，原來的古道就成了神頭嶺村里的一條街，地圖沒有及時進行修正。

看完地形回到駐地，作戰會議繼續進行，聽到大家大都表示神頭嶺不適合伏擊的意見后，陳賡卻提出還是在神頭嶺打。理由是從地形上看，神頭嶺確實不是一個打伏擊的理想地點，日軍也是肯定這樣認為，所以思想上一定會很麻痹，也就不會有太高的戒心，所以正可以出其不意進行伏擊。雖然公路兩側沒有隱蔽物，但有國民黨軍隊留下來的破舊工事，近的離公路只有20米，最遠也不過100來米，日軍對這些殘破工事早已司空見慣了，如果把部隊提前隱蔽到這些工事里，日軍很可能不會注意。山梁狹窄，雖然不利于我軍展開，但同樣也不利于日軍展開。所以，表面上的不利因素，可以轉化為有利因素。經過陳賡這樣一分析，大家也就一致同意在神頭嶺設伏。

作戰計劃上報129師后，也得到了批準，因為劉伯承師長也已經去神頭嶺看過地形了，和陳賡的想法是不謀而合。

出其不意的伏擊

3月15日21時，386旅開赴伏擊地區。16日2時，到達神頭嶺地區，以第771團主力埋伏在張莊、王家莊以東公路兩側，以2營位于申家山，作為預備隊；團特務連前出至潞河村，向黎城方向警戒，并破壞趙店木橋，斷敵交通，確保主力殲敵；以第772團主力埋伏在1187高地和神頭村西側，作為伏擊戰的主力，以第3營(欠1個連)在李家莊以東，準備適時出擊，斷敵退路；以3營1個連前出至潞城東北1505高地，襲擾潞城日軍，使其不敢傾巢出援；另外以1個排在余莊，警戒主力側后安全；以補充團埋伏在薛家莊、安南嶺以西地區，從公路東側突擊。此外還派出便衣偵察員二十余人至潞城西南活動，嚴密監視日軍。

部隊進入伏擊地點后，就隱蔽在公路旁國民黨軍遺留下的殘破工事里，在隱蔽時特別要求不能挖動舊工事上的陳土，踩倒的草一定要順著風向扶起來，嚴格進行隱蔽偽裝。

3月16日4時，八路軍第769團1營襲擊黎城，與日軍展開激戰。由于1營的攻擊聲勢很大，黎城日軍認為是遭到了八路軍主力的進攻，隨即向潞城、涉縣日軍求救。天亮后在得知潞城、涉縣日軍均已出動增援，1營就主動撤出戰斗。

涉縣日軍出動約200人乘汽車來援，剛過東陽關，便遭到769團主力的阻擊，經過一番戰斗后，被迫退回涉縣。

潞城日軍得知黎城被襲，隨即派出了增援。8時30分，增援部隊的先頭分隊乘汽車2輛，沿公路通過386旅的設伏地區向黎城開去，伏擊部隊將該敵放過。此時，趙店木橋已被771團特務連焚毀，這股先頭部隊因此被阻于濁漳河南岸，后來也被771團特務連消滅。

9時，日軍增援部隊的主力乘著汽車進至神頭村，稍事休息后，繼續向黎城開去。雖然沿途日軍也對附近進行了偵察搜索，但由于八路軍設伏部隊堅定沉著，嚴密偽裝隱蔽，日軍絲毫沒有發覺就在公路邊幾十米的地方隱蔽著八路軍主力。

9時30分，日軍完全進入設伏地區，根據統一信號，伏擊部隊突然開火，771團攔頭，772團3營斷尾，772團主力和補充團從公路兩側向日軍猛烈攻擊，頓時將日軍截為數段。由于隱蔽點距離公路才不過幾十米，所以八路軍的手榴彈可以很輕松地投到日軍頭上，接著機槍步槍一起開火，密集的火力幾乎覆蓋了整個日軍車隊。

日軍根本沒想到會在神頭嶺遭到八路軍的伏擊，被打了個措手不及，陣腳大亂，死傷慘重。日軍指揮官笹尾二郎中尉揮舞著指揮刀，親自帶領部隊反擊，結果剛沖出去沒幾步，就被八路軍的機槍擊斃。戰斗約半小時后，陳賡命令預備隊771團2營投入戰斗，日軍殘部雖然利用汽車、死馬作掩護，全力頑抗，但在八路軍的猛烈攻擊下，終于抵擋不住，一小股殘部逃進了神頭村，企圖憑借這個十幾戶人家的小山村，據房固守等待后續援軍。陳賡立即命令772團團長葉成煥不惜一切代價把村子拿回來！772團7連1排在排長蒲達義帶領下，以迅猛的突擊將立足未穩的日軍趕出村外，但日軍清楚，眼下也就只有這個小山村還可以作為依托，固守待援，所以隨即組織反擊，在村口與7連1排展開了激烈的拉鋸戰，幸虧葉成煥親率8連及時趕到，才將這股日軍消滅。

戰至11時30分，除少數日軍逃回潞城，其余全部被殲。

14時，潞城日軍又出動200人來援，遭到了772團3營的堅決阻擊，大部被殲，殘部逃回潞城。

一流的游擊戰術

神頭嶺伏擊戰八路軍宣布斃傷俘敵1500余人，斃傷和俘獲騾馬600余匹，繳獲各種槍支550余枝，擊毀敵汽車百余輛。自身傷亡240余人。

根據日軍資料，當時從潞城出發的增援部隊，是由三部分組成：一是由林清少尉率領的第16師團野炮第22聯隊第4大隊輜重部隊90人；二是由笹尾二郎中尉率領的第108師團第108聯隊第2中隊輜重部隊343人；三是由伊藤少尉率領的第108師團步兵第117聯隊第2中隊第3小隊52人，以及兩名隨軍記者高橋正男、本多德治，總共是487人。在這批援軍中，共戰死399人，失蹤8人，騾馬損失314匹。

另外，八路軍和日軍資料還有一處不同的是，八路軍提到日軍有騎兵參戰，而日軍資料參戰的全部都是步兵。

當然，就是以日軍的傷亡數據來算，再加上769團襲擊黎城、阻擊涉縣出援日軍以及后來阻擊潞城第二批援軍的戰果，消滅日軍也至少是在1000左右。即使是按照日軍自己的數據，一次戰斗400人的損失也是108師團自開戰以來從未有過的，被108師團認為是奇恥大辱。這一戰后，108師團在軍車上刷上“專打386旅”的標語，算是叫陣，或者更確切說是安慰一下自己受傷的心靈。

為了發泄這次慘敗的怒火，于3月17日，也就是伏擊戰的次日，潞城日軍血洗了神頭村，屠殺了無辜百姓137人，將神頭村燒成一片赤地。

神頭嶺伏擊戰是129師在長生口伏擊之后，又一次采取攻點打援戰法所取得的輝煌勝利。取勝的關鍵，一是攻點就是打在日軍所必救的要點之上，完全調動了日軍按照八路軍的設想來增援。二是伏擊地點的選擇，一反常規的是在沒有任何隱蔽物的狹窄公路上，將部隊隱蔽在日軍每天司空見慣的路邊破舊工事中，收到了出其不意的效果。所以說，攻擊點選擇準確，伏擊點選擇精妙，是這次伏擊戰的致勝之道，也充分體現了八路軍游擊戰的精髓。就連日軍也不得不承認，神頭嶺伏擊戰是“支那一流的游擊戰”。