1940年8月20日，在八路军总部彭德怀副总司令统一指挥下，华北晋察冀军区、晋冀鲁豫军区和晋绥军区的八 路军共出动115个团、近40万大军，在2500公里长的战线上，向华北各主要交通沿线大小据点的日伪军出击，主动开展一场大规模的交通总破击战。

战役分3个阶段：第1阶段8月20日至9月10日，破坏和截断华北敌人的全部交通线，打击重点是正太路。第2阶段9月20日至9月底，进行系列攻坚战，重点是消灭交通线两侧及深入根据地的敌人据点。第3阶段10月6日至12月 5日，敌军因接连失败，遂调军向华北根据地进行报复“扫荡”，反“扫荡”成为此阶段中心任务。自太行山区至平西、晋西北、晋察冀、冀东、大青山等地，八路军打了几次歼灭战。

此战役进行大小战斗1824次，毙伤日军10645人，伪军5155人，俘日军281人，伪军18407人，消灭敌伪据点2993个，缴获大量军械物资。百团大战给日伪军以沉重打击。自此，日军更加紧对华北敌后解放区的“扫荡”。