八月八日，戰役行動命令下達。晉察冀軍區主力部隊猛攻晉冀交界的要隘-娘子關。晉北軍分區的任務是掩護進攻部隊的側翼安全。
一時間，整個山西境內和河北大部烽煙四起、槍炮聲隆。在渾源縣附近圍剿晉北八路軍主力的小野二伸得到命令，火速南下增援。晉北軍分區派一個營佯攻大同，在大同外圍接連拔除了幾個據點，目的是牽制小野，使其不能南下。其餘主力部隊隱蔽在渾源附近，伺機攻取縣城。
但小野並沒有回援大同，而是率領部隊依舊向娘子關方向前進，雖然沿途的游擊隊進行了阻擊、襲擾，但也只是稍稍遲滯了日軍的步伐，根本形式未改觀。即使小野離開晉北，部隊攻取了渾源，也是因小失大，因為晉北軍區的主要任務是阻援。
晉北軍分區的臨時指揮部裡，大家都焦急的等待小野回援大同的消息。連柱急得來回溜躂，邊走邊嘀咕：「小野這個老鬼子！真他媽狡猾，愣是不上當！」
王潼也焦急地說：「夢生，我們把主力調到渾河沿岸阻擊小野吧！否則鬼子趕到娘子關，晉察冀軍區的主力會有危險！我們負不起這個責任的！」
夢生閉著眼睛嘴裡叼著煙卷，坐在椅子上不慌不忙地說：「以我們晉北軍分區的全部力量也無法有效阻止這兩萬多日偽軍的前進，但是日軍蠻可以很快地突破游擊隊的阻擊去娘子關，可他們為什麼行動還這麼遲緩，兩天只前進了不到五十公里？」夢生睜開眼睛，不容置疑，「小野是在試探我們進攻大同的真實意圖！如果我們真的要奪取大同他就會迅速回兵！大同對於日軍來說既是戰略要地又是資源補充地，他們是丟不起大同的！再給他加點壓力！命令獨立團再增派一個營進攻大同外圍據點！主要是破壞大同周邊的煤礦！逼這個老鬼子回兵！」
時間又過去了十幾個小時，大同外圍戰鬥激烈地進行著。魏小進來報告說，截獲大同日軍發給小野請求增援的電報。偵察人員報告說小野已經停止了前進，正在觀望大同的戰局。
夢生笑道：「這個老狐狸忍不住了！馬上就要回大同了！如果他只分出部分部隊回援大同我們就地殲滅他們！他的力量一分散即使去了娘子關也沒有任何實質性幫助！我們的一切作戰目的就都實現了！」
其他人都頷首贊同，馮滿林卻說道：「戰場局勢瞬息萬變，我們要做好兩手準備，假如小野被他的上司逼急了，不顧一切地前往娘子關，我們怎麼辦？」
馮滿林的話音未落，魏小衝了進來，伏在夢生耳邊輕聲說道：「剛剛監聽到一個不明電台發報，就在我們附近，發給小野的，電報內容破譯出來了，只有兩個字『佯攻』！」
夢生憤怒地猛然站起，雙眼陡然露出殺機。旁人沒聽到魏小的話，不知道發生了什麼事，都等著夢生說話。
夢生思索一會兒，說道：「命令！獨立團全部和特務團、各縣大隊、游擊隊全力進攻大同，申明，這次進攻不是佯攻！以奪取大同為戰鬥目標！直屬團做為預備隊，暫時不投入戰鬥！」
命令下達，眾人都驚呆了，王潼急切地問道：「去娘子關增援的小野怎麼辦？放他們過去？軍區主力受到威脅怎麼辦？正太戰役因此失敗怎麼辦？！這些後果你考慮過嗎？！」
夢生堅持道：「現在情況有變，原因暫時不能說，出任何問題我自己負責！與你們無關！」
王潼猶豫了一下，拿過作戰參謀的命令紀錄，飛快地在上面簽上了自己的名字，對夢生說：「我相信你做出這個決定是基於戰況變化的原因，我也相信你是正確的！但是這個命令是我們集體研究後下達的！不是你的個人決定！」
夢生感激地拍了拍王潼的肩膀，說道：「再多說什麼就是忽略我們兄弟間的感情！咱們兄弟就福禍相依吧！」
部隊正緊張的部署時，偵察人員報告說小野突然率日軍向娘子關方向疾進。夢生知道內部出了奸細，小野收到『佯攻』兩字就明白了晉北八路軍的部署，料到晉北八路軍沒有膽量和實力攻取大同，充其量只能攻佔幾個縣城，等娘子關的戰鬥結束便再收復回來，就放心地向娘子關增援。
夢生不得不倉促間調整了作戰部署，準備跟小野賭一次！晉北軍分區的所有抗日武裝集中全力猛攻大同，大同附近的日、偽據點被消滅乾淨，守在城內的日軍只有兩千人左右，被壓縮在大同城中，依靠火力優勢暫時阻止了八路軍的進攻。八路軍因為沒有攻堅的重武器所以進展緩慢，但是雅君提供的炸藥幫上了忙，將日軍的防線炸出了一個巨大的豁口，敵我雙方在豁口處進行了激戰，日軍眼看就要支撐不住。
小野在途中忽聞大同守軍報告，八路將要攻入城內，他這才慌了神兒，顯然八路軍已經弄假成真，目標直指大同。雖然增援娘子關是上司的命令，但自己的主要職責是守住大同，娘子關可以不去增援，可如果大同失守，自己的前途恐怕不妙，自己已經被降職一次了，再有一次，估計離切腹不遠了。於是小野率部隊又火速原路返回，把重武器和不方便攜帶的物資集中到渾源，輕裝兼程趕往大同。
在大同戰場上，雙方的焦點已經集中到了豁口爭奪戰中，夢生獲悉小野已經回兵大同，展開隊形準備包圍進攻的八路軍，企圖內外夾攻，便暗令部隊逐次撤出戰鬥，以縣大隊和游擊隊為主進攻，進攻再次變為佯攻，並把主力暗中調到渾源縣附近隱蔽待命。臨撤退前，夢生囑咐縣大隊和游擊隊的領導人，要他們務必在鬼子合圍前撤出戰鬥。
小野氣勢洶洶地殺回大同，而晉北八路軍主力已跳到外線，秘密包圍了渾源縣城。等小野的部隊進入大同，渾源已經被八路軍攻克。渾源儲存的大批日軍軍用物資全部落入八路軍之手，伺小野又出兵渾源，八路軍已經安全轉移並把縣城內的鐵桿漢奸和便衣隊等漢奸組織剷除乾淨，魏小又乘機在渾源城內安插了幾名情報人員。
小野疲於奔命毫無收穫，氣得暴跳如雷，又無可奈何地哀歎晉北八路神出鬼沒，李夢生更是自己平生一大剋星。此時晉察冀軍區已經克復娘子關，把紅旗插到了娘子關上。
夢生用繳獲的山炮組織了一個攻堅營，專門摧毀日偽的碉堡和據點，又把迫擊炮和擲彈筒分配到各團，增強戰鬥力。短短半個月的時間，晉北軍分區拔除日、偽據點二百多個；破壞鐵路五十餘公里，公路三百公里；斃傷日軍一千多人，偽軍五百多人，俘虜偽軍一千多人。
整個正太戰役因為各軍區的積極參與、配合，使投入的總兵力達到一百零五個團，正太戰役遂改稱『百團大戰』。