正当聂荣臻的晋察冀军区在正太路以东发动攻击时，刘伯承的129师在正太路以西也将展开大规模行动。

刘伯承元帅

129师的破袭目标是正太铁路榆次到阳泉路段，其中，阳泉是日军独立混成第4旅团的旅团部所在，有日军300多人，伪军200多人，外加一个炮兵中队。另外，榆次和寿阳各有一个大队部，其余的兵力分布在沿线的其他据点上。刘伯承计划由386旅和决死一纵队25团、38团，破袭寿阳至榆次间的路段，以优势兵力拿下卢家庄、马首车站、和尚足、上湖等8个小队级据点，385旅占领狮垴山，阻挡阳泉方向来增援的日军。

8月20日晚上10点，八路军各部各就各位，对沿线的各个据点发起猛烈攻击。陈赓亲自指挥386旅的主力16团围攻卢家庄据点，用5个连的兵力猛攻，一举拿下据点的4个炮楼，并占领沿线车站，之后，八路军战士向西扩大战果，将据点以西的铁路和桥梁全部破坏，正太路西段也被打的支离破碎。

与此同时，决死纵队25团主力也开始进攻马首车站，团部驻防大落坡村，有一个连守卫。但由于汉奸告密，正当团主力在车站据点与日军激战时，日军附近戴家垴据点出动一个小队，企图围魏救赵偷袭25团团部。但在21日拂晓被警戒人员发现，双方在轻纱帐内遭遇，由于距离太近已无法开枪，双方展开了惨烈的白刃战，经过半个小时的战斗，这股日军大部被全歼，留下40多具尸体后仓皇逃走，小队长企图装死偷袭八路军战士失败，被八路军炊事员老张拿手榴弹砸死，8连也牺牲了30多名战士，战后，八连被授予“白刃格斗英雄连”的称号。

与此同时，陈锡联的385旅也登上了狮垴山，听着友军战斗的枪炮声挖着工事。到21日上午，日军从阳泉开来的部队靠近了狮垴山，先头部队60人向狮垴山发起了攻击，14团5连和6连依托攻势沉着应战，并用迫击炮猛轰在过河的日军，日军被炸着鬼哭狼嚎，连滚带爬的逃了回去。这时迫击炮又向阳泉城内的日军兵营发射炮弹，炸死炸伤城内不少日军。

到下午3时，日军旅团长片山又调集一个加强中队配合一个炮兵中队，从右侧迂回企图偷袭14团1营，这里坡度较缓方便攻击。陈锡联命令3营火速增援1营，并派两个连从左右攻击日军侧翼，日军处在三面夹击下，战斗十分激烈。此时开始下雨，战士们在雨和泥泞中，等敌人走近了再开火，3营指导员孙泽高也带着一个连从侧翼偷袭日军，日军没想到会有这招，被打的一片混乱，逃下山去，但孙指导员在这次战斗中牺牲。

陈锡联上将

日军稍作喘息后，又发起了新一轮进攻，这次日军派了督战队杀了几个不愿冲锋的士兵，使得日军的进攻十分疯狂，在战斗中，1营的机枪手牺牲了，指挥战斗的385旅政治部主任卢仁灿亲自冲上阵地抄起机枪向日军扫射，将冲上来的日军扫下山去，日军也集中火力打击八路军机枪，卢仁灿被子弹射中左肩重伤，这激发起了八路军战士复仇的怒火，作战意志大大上升，再次将日军击退。

一连两天，日军在狮垴山毫无进展，片山旅团长急得团团转，他再次集中上千兵力，甚至连城中日本侨民都被武装起来，到24日，日军在20多门山炮和10架飞机的掩护下，再次对狮垴山发起更加猛烈的冲锋，八路军战士们咬牙坚持继续抵抗。而且日军再一次使用毒气弹，当他们打不赢的时候就会利用毒气，但八路军战士早有准备，立即用湿毛巾捂上口鼻，同时引爆手榴弹利用冲击波将毒气冲散。日军逼近阵地，3营的战士们立即冲出公司与日军展开白刃战，到黄昏时分终于将日军打退。

1营那边同样打的很惨烈，6连连长何文奎正率领80多名战士们赶去支援左翼阵地，突然被大量日军包围在一片洼地里，何连长果断挥动指挥旗向日军发起反攻，不久后壮烈牺牲，连指导员唐兴顺立即接过指挥旗，剩下的战士们抢占对面高地，在冲锋过程中，唐指导员的左右臂均被击中，第三颗子弹又打中了他的下巴，在付出了30多人伤亡的代价后，剩余的战士们还是攻占了这个山头，陈锡联旅长也亲自带兵来支援，最终这一路日军也被打退。手部和面部都包扎满纱布的唐指导员已经不能说话，但他用受伤的手歪歪扭扭的写下：我们连牺牲30多人，但我们没有丢掉一支枪。这让战士们大为感动，《新华日报》也以我们为丢掉一支枪为标题，对这场战斗进行了报道。

这时，386旅已经夺下所有的目标据点，并将正太线西段几十公里的铁路全部破坏，炸毁桥梁多座，砍断了大量的电线杆，并卷走了几千米的电线。鉴于破袭的任务已经完成，385旅最终于25日晚撤退，到26日日军集中1500人，动用几十门大炮和20多架架飞机对狮垴山狂轰滥炸，轰炸完成后，日军步兵才发起攻击，由于之前八路军抵抗顽强，这批日军前进的非常小心翼翼，但等日军爬到山顶，才发现八路军战士早已撤退，自己已经扑了个空。

在这几天的大破袭中整个129师共歼敌2258人，战果为全军之冠。狮垴山阻击战消灭了日军400多人，如今，百团大战的纪念碑就建在狮垴山上。