胆小如鼠的伪军火急火燎地向驻地日军汇报八路军的动向，日军紧急集结出发，准备夜袭八路军驻地，不过这正中八路军的下怀，自投罗网的日军遭到八路军的重拳打击。八路军其余各部也纷纷捷报频传，出色地完成了指挥部交代的任务。

与此同时，八路军的反攻也开始了，为了营救被日军强行征用的矿工以及摧毁日军煤矿，他们也对日军发动了夜袭，在夜幕的掩护下，八路军成功突入日军煤矿内部，矿工们也揭竿而起加入战斗，里应外合将日军全歼。

日本华北派遣军第一军司令部接到八路军袭击正太线的战报，正太线上的日军已经与外部失联，日军司令部也分身乏力，连拆东墙补西墙也行不通，无法派遣援军。这正是彭德怀精心策划的百团大战带给日军的毁灭性打击结果。除了摧毁掉日军煤矿，八路军无意之中还发现了两个住在煤矿附近的日本小女孩，聂荣臻悉心照料他们，还特地深夜伏案写信准备送还孩子。

百团大战破袭了日军华北方面军控制的多段铁路和公路全线，多次中断交通，断其补给，并拔除了深入抗日根据地的一些据点，从而沉重地打击了日伪军的囚笼政策和巩固华北占领区的企图。

极为重要的各铁路线被八路军中断，日军唯有死死抱住平汉线这条华北最重要的运输通道，令人意外的是这条线也已经被破坏了，日军低估了这支装备简陋，缺乏训练的八路军，没料到他们口中的土八路也能组织大规模的集团进攻，八路军的组织能力和顽强精神远远超出了日军的预想。八路军的质和量都已成为华北战场的主力，日军必须调整战略，重新审视这支日趋强大的军队了。

日军不甘失败，重新调集大军对八路军抗日根据地实施报复性的残酷扫荡，尽管百团大战消耗了八路军的相当一部分力量，但八路军绝不能松懈，必须连续作战，保卫抗日根据地，于是战场上又将拉开持久战的序幕。针对日军的进犯，八路军决定吃掉这块送到嘴边的肥肉，尽管战斗异常艰苦，但彭德怀下定了吃掉日军的决心，八路军巧妙利用地形地质状况绕过敌人的攻击，杀了日军一个片甲不留。

中国共产党领导八路军发起的战略性进攻战役——百团大战硕果累累，粉碎了日军的囚笼政策，迟滞了日军的南进步伐，打破了日本逼迫国民政府投降的图谋，有力支援了国民党正面战常彭德怀下令将百团大战的战报上报给重庆，蒋介石听取了战绩报告之后，对八路军的战果又惊又喜。板垣征四郎终于尝到了狂妄轻敌的苦果，日军华北方面军司令官多田骏决定按兵不动，而是把重心放在中条山地区的卫立煌大军身上。