洛川会议召开之时,1937年8月25日,中央革命军事委员会发布命令,将红军改编为国民革命军第八路军。前总指挥部改为第八路军总指挥部,以朱德为总指挥,彭德怀为副总指挥,叶剑英为参谋长、左权为副参谋长。

总政治部改为第八路军政治部,以任弼时为主任,邓小平为副主任。以红军第1军团、第15军团及第74师合编为第115师,林彪为师长,聂荣臻为副师长,周子昆为参谋长,罗荣桓为政训处主任,肖华为副主任;以红二方面军第28军、独立第1、2师、赤水警卫营前总直之一部等合编为第120师,师长贺龙,副师长肖克,周士第为参谋长,关向应为政训处主任,甘泗淇为副主任;以红四方面军第29,30军,陕甘宁独立第1、2.3.4团等改编为第129师,刘伯承为师长,徐向前为副师长,参谋长倪志亮,政训处主任张浩,副主任宋任穷。

红军改编后,陆续开赴抗日前线。其中,8月31日,第115师经陕西韩城县渡河,向恒山山脉南段挺进,进入平型关一带。9月3日,第120师主力出发过河,直指雁门关地区。9月15日,八路军总部渡过黄河,进驻五台地区。9月30日,第129师主力过河。至此,八路军主力走上了抗日前线。

一、晋察冀根据地

晋察冀地区位于恒山、五台山、燕山的连接地带,周围是平绥、同蒲、正太、平汉4条铁路线,战略位置十分重要。毛泽东曾有让红军全部在恒山山脉创建游击根据地的设想,后因山西战局变化,毛泽东对第120,129师分别指定晋西北和吕梁山为活动地区。但对第115师,仍规定“以自觉的被动姿势,及时进入恒山山脉南段活动"。

9月24日,八路军第115师主力正准备平型关大战之际,毛泽东进步指示:“山西地方党目前应以全力布置恒山、五台、管涔三大山脉之游击战争,而重点于五台山脉。"9月26日、第115师在平型关歼灭日军1000余人,取得大捷的时候,毛泽东指示:“向恒山山脉及其东西、北三方突击,展开敌人侧后游击战争的计划,暂时尚无执行的条件,要待敌人更深入、后方更空虚时才能执行。"

10月23日,第115师主力离开五台山南下,副师长聂荣臻率师独立团、骑兵营、教导队、总部特务团两个连,343旅及第120师359旅工作团部分人员2000余人(一说3000余人,一说1700余人)留守五台山。11月13日,聂荣臻公布了成立晋察冀军区的命令,聂荣臻为司令员兼政委,唐延杰为参谋长,舒同为政治部主任。接着,中共晋察冀省委成立,黄敬任书记。军区成立不久,粉碎了日军的“八路围攻”,歼敌1000余人,初步站稳脚跟。

与此同时,冀中的局面发生了变化:红军团长孟庆山组织游击队之际,东北军第53军691团在中共地下党员吕正操的率领下,拒绝南下,10月14日,在小樵改编为“人民自卫军". 12月,吕正操率部开赴平汉路西整训。冀中游击队改编为“河北游击军”,孟庆山为司令。后冀中军民粉碎日军的春季“扫荡”,开辟了广大的平原抗日根据地。

1938年1月10日,晋察冀边区军政民代表大会在阜平召开,大会选举产生了边区临时行政委员会,以聂荣臻、宋劭文、胡仁奎等9人为委员,边区政府后得到国民政府的批准。4月,中共晋察冀省委和冀中省委分别召开第一次党代表大会。

1938年6月,八路军邓华、宋时轮纵队挺进冀东,中共冀热边特委领导举行冀东人民抗日大起义,组织了10余万人的抗日联军,可惜在撤退过程中未能巩固起义成果。后李运昌等再进冀东,坚持游击战争。平北地区也在中共的经营下创建了抗日根据地。

晋察冀抗日根据地的迅速发展,使日军寝食难安。1938年9月与“中攻武汉”、“南攻广州”同时,5万余日军以阜平为中心,展开25路围攻。晋察冀军民在第120师等帮助下,毙伤日军少将常冈宽治以下5000余人。冀中地区则大力改造平原地形,一面破坏公路,一面将乡村道路改成只能走大车、不能走汽车坦克的道沟,使平原地区也有了适合游击战的地理条件。

到1938年10月,晋察冀抗日根据地已发展到2个政治主任公署、3个专署、72个抗日县政府,1200万人口。10月5日,中共扩大的六中全会主席团特别致电聂荣臻等,要求“长久保持晋察冀边区是最进步的模范的抗日根据地,作为将来反攻日寇最好的前进阵地"。

晋察冀在发展的过程中,连日本方面也承认:“中共掌握农民大众的方法极为巧妙,已在华北各地施行。此点,日本望尘莫及。"因而从1939年1月开始,日军连续组织“肃正作战”,对此,中共中央组织第120师主力进入晋察冀联合作战(此前第120师359旅已在1938年5月进入晋察冀)。

首先在冀中,1939年2月2日,第120师在曹家庄歼敌150余人,接着在大曹村、齐会、陈庄等战斗中,分别歼敌300余人、700余人和1200余人,稳定了冀中局势。在平西，八路军在上下鹤山、上下细腰涧、大龙华、寺家庄、冯沟等地也取得一连串的胜利。

1939年11月,晋察冀军区1分区、3分区部队和第120师在雁宿崖、黄土岭地区痛歼以独立混成第2旅团为主力的日军,并击能日军阿部规秀中将等高级将领。为此,日本《朝日新闻》连续3天的通栏标题都是《名将之花凋谢在太行山上》,说“自从皇军成立以来,中将级将官的牺牲,是没有这样例子的"。

在与日军进行战斗的同时, 1939年6月,国民党张荫梧部制造了"深县惨案”,冀中军民和第120师消灭了其主力。后阎锡山派白志沂、杨澄源、金宪章等继续活动,被第120师和晋察冀部队赶走。1940年后,朱怀冰、石友三等连续挑衅,受到晋察冀和第129师部队反击。

在战斗中,晋察冀边区成长壮大了:1940年底,已有晋察冀(北岳)、冀中、冀热察3个战略区,90余个县政府和1500万人口。