戰(zhàn)役第一階段（1940年8月20日至9月10日）：是交通破擊戰(zhàn)，重點摧毀正太鐵路。晉察冀軍區(qū)部隊在司令員兼政治委員聶榮臻指揮下，向正太鐵路東段日軍展開攻擊，攻克晉冀交界的要隘娘子關(guān)，井陘煤礦被破壞，迫使其停產(chǎn)達半年之久。第129師在師長劉伯承、政治委員鄧小平指揮下，對正太鐵路西段日軍展開攻擊，同時對平遼、榆遼公路進行破擊。第120師在師長賀龍、政治委員關(guān)向應(yīng)指揮下，對同蒲鐵路北段和鐵路以西一些主要公路進行破擊。同時，晉察冀軍區(qū)和第129師部隊在游擊隊和民兵的配合下，對平漢、平綏、北寧、同蒲南段、白晉、津浦、德石等鐵路線和一些主要公路，進行了廣泛的破擊戰(zhàn)。各部對路軌、車站、橋梁、隧道、通信設(shè)施實施全面破擊，使日軍在華北的主要交通線陷入癱瘓。

戰(zhàn)役第二階段（9月20日至10月5日）：是擴大第一階段戰(zhàn)果，重點攻占交通線兩側(cè)和深入根據(jù)地內(nèi)的日軍據(jù)點。晉察冀軍區(qū)部隊發(fā)起淶（源）靈（丘）戰(zhàn)役，殲日偽軍1000余人。第１２９師發(fā)起榆（社）遼（縣）戰(zhàn)役，殲日軍近1000人。第120師對同蒲鐵路北段進行了新的破擊，再度切斷了該線交通。晉察冀軍區(qū)所屬冀中軍區(qū)部隊發(fā)起任（丘）河（間）大（城）肅（寧）戰(zhàn)役，殲日偽軍1500余人。第二階段作戰(zhàn)，八路軍攻克日偽軍據(jù)點多處，平毀了部分封鎖溝、墻，打擊了偽政權(quán)組織，進一步擴大了抗日根據(jù)地。

戰(zhàn)役第三階段（10月6日至翌年1月下旬）：中心任務(wù)是反擊日軍大規(guī)模報復(fù)“掃蕩”。從10月初起，日軍調(diào)集重兵實施“反擊作戰(zhàn)”，對華北各抗日根據(jù)地進行大規(guī)模殘酷“掃蕩”。將重點置于中共中央北方局、八路軍總部等領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)所在的太行抗日根據(jù)地。爾后又相繼對太岳、平西、北岳、晉西北抗日根據(jù)地進行“掃蕩”，日軍所到之處，實行“三光政策”，燒殺搶掠，無所不用其極，使抗日根據(jù)地遭受重大摧殘。

歷時4個多月的百團大戰(zhàn)，八路軍在地方武裝和廣大人民群眾的緊密配合下，共作戰(zhàn)1824次，斃傷日軍2萬余人、偽軍5000余人，俘日軍280余人、偽軍1.8萬余人，拔除據(jù)點2900多個，破壞鐵路470余公里、公路1500余公里，繳獲各種炮50余門、各種槍5800余支（挺）。八路軍也付出了傷亡1.7萬余人的代價。日軍在遭受打擊后驚呼“對華北應(yīng)有再認識”，并從華中正面戰(zhàn)場抽調(diào)2個師團加強華北方面軍，對華北各抗日根據(jù)地進行更大規(guī)模的報復(fù)作戰(zhàn)。

百團大戰(zhàn)，是抗日戰(zhàn)爭中八路軍在華北地區(qū)發(fā)動的一次規(guī)模最大、持續(xù)時間最長的帶戰(zhàn)略性的進攻戰(zhàn)役。在這次戰(zhàn)役中，中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的華北敵后抗日軍民，齊心協(xié)力，前仆后繼，同日本侵略者浴血奮戰(zhàn)，充分表現(xiàn)了中華民族不屈不撓的戰(zhàn)斗精神。百團大戰(zhàn)對堅持抗戰(zhàn)、遏制當時國民黨妥協(xié)投降暗流、爭取時局好轉(zhuǎn)起了積極作用，進一步鼓舞了全國人民奪取抗戰(zhàn)勝利的信心，用事實駁斥了國民黨頑固派對共產(chǎn)黨、八路軍“游而不擊”的誣蔑，蔣介石也給朱德、彭德懷發(fā)來賀電：“貴部窺此良機，斷然出擊，予敵甚大打擊，特電嘉獎。”

百團大戰(zhàn)，在中國抗日戰(zhàn)爭史上寫下了光輝的一頁。