1937年7月7日抗日戰爭全面爆發後，由中國共產黨領導的工農紅軍被改編為國民革命軍第八路軍，下轄第115師、第120師、第129師和總部特務團。115師師長林彪，副師長聶榮臻；120師師長賀龍，副師長蕭克；129師師長劉伯承，副師長徐向前。改編完成的工農紅軍很快就開赴到了慘烈的抗日戰場最前線，投入到了與日軍的血戰之中。
八路軍開赴抗日前線
然而此時的八路軍缺糧少彈，總人數也僅有三萬餘人，因此在對強大的日軍作戰時要打得更有智慧，不能與日軍正面硬抗，八路軍戰士都是在經歷過近十年內戰、歷經種種磨難所倖存下來的紅軍骨幹，作戰經驗極為豐富，單兵作戰素質較高，戰略戰術的靈活運用是其最大的優勢。1937年9月25日，八路軍在平型關為了配合第二戰區的友軍作戰，阻擋日軍攻勢，由115師師長林彪、副師長聶榮臻指揮，充分發揮八路軍近戰和山地戰的特長，首次集中較大兵力對日軍進行了一次成功的伏擊戰，八路軍在平型關取得首戰大捷，殲滅日軍1000餘人，這也是中國全面抗戰以來取得的第一次勝利，打破了日軍不可戰勝的神話，極大地鼓舞了全國抗日軍民的抗戰熱情。
八路軍在平型關伏擊日軍
如果說八路軍平型關大捷是一次以逸待勞的伏擊戰，那麼八路軍第129師於1938年3月16日所進行的神頭嶺伏擊戰則又是繼平型關伏擊戰後的一次戰術升級：「圍點打援」，八路軍這個戰術在與國民黨軍隊作戰時就屢試不爽，而將其用在日軍的身上也同樣有效。
八路軍指揮員在前線指揮戰鬥
1938年3月8日，第129師根據中央軍委關於開展獨立自主的山地遊擊戰爭的批示，擬定了「在黎城、東陽關、涉縣地區，尋求敵人弱點或誘其暴露弱點而痛擊之」的作戰計劃，因此129師對上述地區派出了得力的偵察部隊對日軍兵力部署情況進行了詳細嚴密的偵察，很快偵察人員就發現在邯長公路沿線各縣城均有日軍駐守。其中黎城是日軍重要兵站基地，城內存放有大批日軍為晉西會戰所儲備的糧食、輜重、武器、彈藥等物資，守備兵力也相對薄弱，是日軍不容有失的戰略要地，黎城以東的涉縣日軍駐守有400餘人，而黎城西南的潞城也是敵在長治地區的重要據點，駐有日軍精銳部隊第16師團和第108師團共計3000餘人。如果八路軍圍攻黎城，那麼涉縣、潞城之敵必將會出兵救援。因此，八路軍129師決定採取「圍點打援」戰法，對日軍進行一次狠狠地打擊。
正在吃飯的八路軍戰士
八路軍129師具體作戰計劃如下：由陳錫聯率第385旅769團佯攻黎城，並阻擊涉縣的小股援敵，另以2個團為預備隊，在黎城周邊大造聲勢，布下設餌，以吸引潞城之敵前來增援；再以陳賡率領的386旅3個團，在潞城至濁漳河畔的潞河村之間設伏，一舉殲滅援敵。
八路軍阻擊陣地
在明確打援任務後，伏擊地點選擇問題成為第386旅在作戰會議上爭論的焦點。如果將伏擊地點選擇的離「圍點」的黎城太近的話，萬一敵人衝破了負責打援部隊的包圍，那麼負責佯攻黎城的陳錫聯385旅769團將會陷入腹背受敵的危險境地；如果離敵據點潞城太近的話，日軍就很有可能識破八路軍的真正作戰計劃，然後掉頭縮回城內，無法完成「打援」任務。經過一番緊張的商討，到最後大家都把目光集中到了作戰地圖上所標註的神頭嶺。從地圖上看，神頭嶺位於潞城、黎城之間正中位置，且有高地、矮坡，公路從溝底通過，雖然壕溝不深，但在平原上打伏擊，這已經是最理想地形了。
八路軍重機槍陣地
而以膽大心細著稱的陳賡並不完全相信作戰地圖，他執意要親自去神頭嶺一探究竟。神頭嶺的真實地形讓所有人目瞪口呆，冷汗直流。原來神頭嶺附近地形與地圖上完全不符，地圖上公路從溝底通過，而實際卻在光禿禿的山梁上，且山梁較窄，路兩側幾乎沒有隱蔽物，不但不便於大部隊隱蔽，而且攻擊隊形也難以展開。公路北側雖有深溝，但不便於預備隊運動，敵居高臨下，反而會使我方陷入困境。按常理來講，神頭嶺並不是打伏擊的好戰場；但向來不打沒把握之仗的陳賡經過縝密的實地勘察後卻認為，伏擊戰的關鍵在於「出其不意、攻其不備」，而非一定要佔據絕對有利的地形才能實施伏擊戰，我們認為不適合設伏，同樣敵也是同樣的心理，所以從這方面講神頭嶺又正是八路軍出其不意、攻其不備所進行伏擊的絕佳之地。在公路兩側有很多國民黨軍隊留下的廢棄工事，並且離公路僅幾十米至百米，由於這是日軍常走的運輸路線，早已對舊工事司空見慣，按照慣性思維，敵根本不會想到八路軍會在工事內隱蔽設伏。狹窄的山梁不利於大部隊展開攻擊，同樣日軍更無法展開隊形還擊。這些都是對八路軍極為有利的伏擊條件。
八路軍386旅旅長陳賡
3月16日凌晨4時，擔負「誘餌」任務的第769團開始攻擊黎城，與守城日軍展開激戰，果然受到猛烈攻擊的黎城日軍開始分別向涉縣和潞城請求增援。涉縣日軍派出數百人乘車來援，當行進至東陽關被第769團主力所阻擊，被迫撤回涉縣。與此同時，第386旅以1個連兵力，在潞城東北1505高地襲擾潞城之敵，使敵不敢派出全部兵力力進行出援，以減輕主力伏擊的壓力，最終日軍抽調了步騎兵1500餘人向黎城增援。9時30分許，當日軍增援部隊全部進入伏擊圈後，第386旅3個主力團從三面向敵突然發起攻擊，將公路上的日軍部隊進行攔頭斷尾掐腰，很快就將日軍分割為數段，八路軍戰士猶如神兵天降，打得日軍措手不及，四處奔逃。
突然遭受伏擊的日軍
正如旅長陳賡所料，由於公路地形狹窄受限，日軍根本無法展開戰鬥隊形，重火力更是無法施展，只能就地拼死頑抗。此時，八路軍所配屬的炮兵充分利用伏擊地形居高臨下，像步槍一樣採取直瞄方式，並及時根據射擊效果校正精度，雖然火炮數量不多。但是卻取得了極大地戰果。戰鬥接近尾聲時，日軍一股殘部竄入神頭村內企圖憑藉民房和窯洞固守待援，也很快被我軍消滅。戰至11時30分，除百餘敵人由潞城方向逃跑外，其餘全部被殲，八路軍以傷亡240人的代價擊斃敵1400餘人、俘敵80餘人、繳獲各類槍枝300餘件、斃傷和俘獲騾馬600餘匹。這次戰鬥沉重地打擊了入侵晉東南地區日軍的囂張氣焰，有力地策應了兄弟部隊在晉西地區的作戰行動，以至於日軍自己也承認，這次戰鬥是八路軍「一流的伏擊戰」。
八路軍迫擊炮小組
正如中國古代兵法所說「兵無常勢，水無常形，能因敵變化而取勝者，謂之神」。神頭嶺伏擊戰中，八路軍戰法運用精妙，地點選擇準確，戰術靈活多變，充分體現了遊擊戰的精髓。此戰之後，日軍對八路軍恨得咬牙切齒，甚至還專門用漢字在自己的裝甲車上寫下「專打386旅」的標語，可見這一戰對日軍造成的影響有多大。就連在伏擊戰中逃跑的日本《東亞日報》隨軍記者本多酒沼也在《脫險記》中寫道：「神頭嶺戰鬥大傷皇軍元氣，八路軍的靈活戰術，實在令人防不勝防。」