再说华北方面军，各地的战报迅速汇集到了北平，尽管杉山元大将此时已经意识到了事情的严重性。但是现在的他已经将马铮所部恨到了极点，因此宁愿冒着巨大的危险也要先把马铮所部干掉。

所以随后日军非但没有命令各部队回援各自的防区，反而却接到了方面军下达的死命令，要求个师团按照预定计划赶往张大一线，参加对马铮所部的围攻，不管付出多么惨重的代价，也要消灭这支可恶的土八路，这完全是孤注一掷的打法。

用杉山元的原话说，不管是支那中央军还是晋绥军，再或者是八路军的其他部队，对于大日本皇军而言都是皮肤上的脓疮，而马铮所部却是肺腑里的恶瘤。脓疮发作可能会疼，但是恶瘤一旦发作那可是要人命的。

日军不管不顾的北上也让八路军总部意识到了危险，马铮所部虽然兵力不少，但是所部刚刚进行整编，还未完成磨合，形成战斗力。再加上最有战斗力的两个师刚刚经历过瘟疫的重创，如何能阻挡得住日军六个师团外加几个独立混成旅团的围攻。

于是乎八路军总部当即召开紧急会议，命令120师、129师、山西新军、晋察冀军区等部队立即投入战斗，不惜一切代价阻敌增援，同时致电绥察军区总部，要求马铮所部做好应对措施，免得被日军打个措手不及。

说实话，日军的如此反应也在马铮的预料之中，他当即给八路军总部回电，表明所部已经做好了应对准备，八路军各部可以配合他们阻敌增援，如果日军的攻势太猛烈的话可以放日军通过防区。同时马铮建议八路军总部，完全可以趁着日军北上的有利时机主动对兵力空虚的日军防区进行反击，或许会有所收获。

而马铮所部在攻占大同之后，几乎是顾不上休息，在突击旅的开道下，大军一路向南，在短短不到一天的时间内连克浑源和怀仁两县，兵锋直指日军独立混成第二旅团驻地朔县。

就在同一天，八路军晋察冀军区第三军分区主力两个团突然袭击了广灵，第四军分区主力四个团围攻灵丘，经过一昼夜的攻击，于6月15日凌晨四点，终于攻克这两座县城，至此晋北只剩下天镇和阳高两县还在日军的控制之中。

而马铮所部并没有就此停下攻击的步伐，在怀仁休整了半天之后，整编一师、军区直属突击旅、炮兵旅组成的打击群继续南下，于15日下午六点抵达山阴县，并且于驻守山阴的日军独立混成第二旅团第一步兵大队展开激战。

日军仗着坚固的城防工事死守山阴，阻击马铮所部南下，同时也有固守待援的意思。毕竟山阴要是失守，下一个目标就是朔县，而此时日军第20师团的前锋已经走到了代县，只要他们能坚持两天的时间，第20师团就一定能抵达，到时候不说反击不反击的问题，最起码朔县是保住了。

但是马铮所部却没给黑田重德这个机会，大军围攻山阴的同时，黄思成派出一支偏师突击应县，克之！随后大军由应县直插朔县，直捣黄龙。

6月16日，整编一师二旅重兵围攻朔县县城，在大量的炮兵的配合下打的日军溃不成军。独立混成第二旅团旅团长知道大势已去，当即命令城里仅剩的两千多守军立即由南城门撤出，撤往神池，甚至于连山阴县城的那个步兵大队也顾不上了。

在攻占朔县之后，整编一师主力一部回援山阴县城，大势已去的日伪军在坚守了八个小时之后，在兵员损失惨重的情况下向马铮所部投降。而此时日第20师团的先锋部队已经过了代县西北的关帝庙，距离朔县县城不足三十公里了。