在八路军第129师进行神头岭战斗的前后，担任正面“反攻太原”的30万国民党军队，不但没有攻下太原，反而在日军的进攻之下，望风而逃，不战自溃。至1938年3月上旬，日寇又攻占了临汾、汾阳、离石、风陵渡、长治、晋城、东阳关等重要城镇，打通了邯（郸）长（治）大道和同蒲铁路南段，进入晋东南和吕梁山区，继续向晋西黄河各渡口猛进。国民党的一些高级将领，如阎锡山、卫立煌等也都逃到黄河西岸。只有武士敏部在子洪口、李家钰部在长治继续抵抗日军。
这时，晋南和晋西的日军，为了配合津浦作战，按照进攻潼关、西安、陕甘宁边区的计划，仍在疯狂地向黄河各渡口猛犯。这样，邯长大道和从长治至临汾的公路就成了日军的一条重要后方交通运输线。
为了扰乱日军的这一计划，迟滞其行动，第129师准备在适当地点对敌人的运输线进行一次较大的伏击战。为此，部队派出侦察员到几条公路沿线去侦察，了解到敌人运输最忙的是邯长大道和长治至临汾的公路。在这条路上，汽车来往不断，几乎每天都有几十辆甚至上百辆之多；沿路的警戒已经加强，在东阳关增设了新的据点；日军在附近几个地方的驻军分布是：黎城1000余人，东阳关150余人，涉县400余人，武安1500余人。
刘伯承、徐向前和邓小平研究了这些情报，认为在东阳关和涉县之间的响堂铺一带，是比较理想的打伏击的地方。这里公路沿小河床而过，路南是高山，多悬崖峭壁，不易攀登；路北为起伏高地，多谷口，便于隐蔽和出击。如果在这里埋伏部队，伺机消灭日军的汽车运输队，把握是比较大的。经刘伯承提议，这一仗由徐向前副师长指挥。
参战部队出发之前，徐向前作了动员讲话。他说：“同志们！现在的抗日形势起了急剧的变化。敌人已经‘饮马黄河畔’，我们留在与大后方完全隔绝的敌后了。……我们八路军早就提出了与华北共存亡的口号。我们一定要保卫华北，保卫山西。只要我们发动群众、组织群众、依靠群众，开展游击战争，就一定能坚持下去。我们为了坚持抗日民族统一战线，还要以积极的模范行动来推动友军。我们要在几天之内打一个漂亮仗，给友军做一个榜样，去影响和帮助友军打游击。”
3月30日黄昏，各部队向黎城县的庙上村、马家峪一带出动，于深夜陆续秘密地进入了伏击区。
第129师771团同769团的主力为第一梯队，埋伏在大道以北的后宽漳至杨家山一线的山区。771团为右翼队，769团为左翼队。这两个团各派出小股部队到公路以南的山脚下埋伏。
▲埋伏在山上准备作战的第129师771团
772团的主力为第二梯队，集结于马家拐。该团也派出了小部队，分别向东阳关附近和东阳关东北边的苏家山交界游击警戒，阻击可能由黎城、东阳关来援之敌，掩护伏击部队右后方的安全。
769团又以四个连的兵力到椿树岭、河南店之间，阻击可能由涉县来援之敌；另派一个连至杨家山东北面的王堡，担任警戒任务，并封锁消息，联络友军。为八路军事先已经函请友军骑4师向涉县敌人活动，吸引敌注意，以达到协同作战的目的。
伏击部队的位置非常有利，都在步枪射程之内。而背后则是起伏的山地，又非常便于部队的转移。
日军第14师团辎重部队所属的森本及山田两个汽车中队，是“在劫难逃”。他们31日清晨由黎城经东阳关开来，走在最前头的是两辆探路的小车。到了神头河后，小车上的鬼子下来，四下望了望，又拿起望远镜瞧了一会儿，什么也没有发现，就坐上车开过了神头河。后边的汽车跟着一辆一辆地开过来。汽车的数目比平时多了一倍左右，近200辆，每辆汽车上都有几个押车的日军士兵。
771团放过了大约100辆汽车，交给769团打，后边的一半留给自己“吃”。(www.xing528.com)
8时30分，汽车全部驶入伏击区后，徐副师长一声令下，战斗打响了。771团和769团同时突然出击，迫击炮、机关枪、步枪一齐发射。随着冲锋号声，战士们犹如猛虎下山，手拿刺刀和梭镖朝着鬼子猛扑过去。日军立即慌作一团。有的鬼子急忙掉转车头往回开，又撞到拼命往前开的汽车；有的鬼子跳下车，钻到汽车底下，胡乱开枪射击；有的端着刺刀朝着八路军战士扑来……
一场肉搏战开始了。鬼子本来就措手不及，再加上八路军战士的勇猛，鬼子抵挡了一阵，就只有招架之功，没有还手之力了。有一位战士把刺刀折断了，就抱住敌人用嘴咬，把牙都咬脱了。两个小时后，战斗全部解决。大部分鬼子连枪、炮还没来得及用上，就丧了命。一辆辆汽车都冒起了浓烟。
正当伏击部队围歼日军汽车运输队时，黎城和东阳关的日军派出步骑兵400余人，向马家拐进攻，急于解救响堂铺被围之敌。这股敌人很快就被772团击溃，慌忙逃回东阳关。随后，黎城又出动救兵200余人，会合退到东阳关之敌，大喊大叫地第二次冲击772团的防线。但是，772团占据有利地形，居高临下，鬼子不但没有攻破772团的阵地，反而被打得丢盔卸甲，匆匆掉转马头，溜之大吉了，哪里还顾得上解救他们的难兄难弟？与此同时，涉县敌人派出六辆满载士兵的汽车，倾巢出援。到了椿树岭，也被“恭候”多时的769团一个连打退，其中一辆汽车被击毁。
▲战后的战场
当天中午，师部就收到了徐、邓共同签发的捷报：“黎城敌汽车共百三十辆，涉县敌汽车百余辆已被我截击，烧毁者约180辆，约计缴获步枪300支以上，轻机枪10挺以上，迫炮4门，弹药甚多。我伤亡200人左右，现正解决敌之增援队中。请刘速令动员至少400以上民夫、驮驴赶来秋树垣搬运胜利品及伤员。”
大家见到这个捷报，欣喜若狂，奔走相告。刘伯承格外高兴，立即通知派人带牲口前去接应。
早已待命的新战士和民夫组成的队伍，开赴响堂铺，仅用了两个小时就完成了打扫战场的工作。新成立的独立2团，也加入到打扫战场的“战役”之中。他们手上的矛子枪都换成了三八式。在战地，100多辆汽车，横七竖八地堆在公路上，有的被战士们掀得四轮朝天，有的被战士们用石头把发动机、玻璃窗砸得稀烂。我们的部队临撤走时，把带不走的东西和没有起火的汽车，全部放火烧着了。这段蜿蜒的公路，顿时成了一条“火蛇”，变成侵华日军的一个火葬场。
下午4时，日军派了重型轰炸机六架，战斗机四架，来响堂铺上空助战，但为时已晚。八路军伏击部队早已凯旋。日军飞行员气急败坏，朝着满地的汽车残骸和尸体狂轰滥炸，长达两小时之久。
“我们刚一分开，你们就打胜仗啊！”刘伯承一见到徐向前和邓小平，就十分高兴地说。随后，徐向前谈起了此次战斗的详情：“大约有400多个鬼子被打死，森本少佐也在里边。抓到了三个日本兵，还有一个开随营妓馆的老板，是个朝鲜人。可惜有30多个鬼子钻了我们的空子，从公路南边的山地里逃走了。鬼子的护车队有170多人，除了跑掉的达30几个，都被打死了。这次截住的汽车太多了，开始都来不及细数。打扫战场时数了一下，我军炸坏的汽车，再加上769团打毁的那一辆，一共是181辆。”
“一次战斗炸毁181辆汽车，这还是破天荒头一回喽！我们的伤亡怎么样呢？”刘伯承关切地问。
“有一个营长和教导员，还有几个连、排干部负伤了。阵亡了两位连长和一位排长。政工干部表现很勇敢，带头往前冲，打得很顽强，牺牲的有六位，五位挂了彩。战士们的伤亡数是292人，加上干部，总共是317名。这次伏击虽然打得不错，可是也出了一点差错。开始打的时候，我们的炮兵和步兵没有配合好。炮兵本来向预定目标射击之后，应该马上往前移动防地，然后再抵近射击。可是，他们急着想打鬼子的汽车，就在原地放起炮来，忘了向前移动阵地，结果却打了自己的步兵，误伤了20多人。”
长生口、神头岭、响堂铺三次伏击战，就是在中国抗日战争史上颇有影响的“三战三捷”。其中，尤以响堂铺之战震动为大。为了纪念这次战斗中为国捐躯的烈士，当地人民政府和群众，在当年伏击区公路的一侧，竖立了“响堂铺伏击战纪念碑”。
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