早在响堂铺战斗之前，八路军就获知日军要举行九路围攻。4月5日，八路军又截获一封日军的信件，从中得知日军已建好一个新飞机场，即于当天中午12时以加急电报向集总报告：
（一）在获敌信件中有说第108师团师团部于28日由潞安开赴高平，说潞安造好飞机场，大概停有几十架飞机待命……
（二）韩团报高平3日到敌。晋城昨有四五百人出城，4日进到五门镇，似系打通高晋交通。晋城之敌在其附近抽壮丁并抢粮食。
4月8日清晨，第129师邓小平政委和倪志亮从和顺附近发来一个情报。刘伯承师长和徐向前副师长在早上7点钟就转报八路军总部朱德总司令、彭德怀副总司令：
据邓、倪报：
（一）邢台驻敌约步骑七百余，机枪六挺，炮十门；内邱有敌三百余；邯郸有敌约二千余，炮八门。
（二）五日敌火车三十余节，满载粮食弹药开邯郸同时该地北开火车二十二节，均载打坏坦克、装甲车及破坏器具，并有中国青年妇女二十余人。
（三）五日由太谷敌北开二千余到柯次。同日敌三百余增长凝，该地敌无动作。
从以上电文，即可以看出日军当时备战的情况。
八路军还从缴获的日军文件里发现了一张作战地图。在这张图上，画着九个箭头，每个箭头后面标着日军的部队番号。根据我军获得的其他大量情报分析，这张图恰恰就是日军九路围攻晋东南的作战计划图。从箭头所指的方向可以看出，日军是企图在辽县、榆社、武乡、襄垣地区将我军消灭。
集总当时制定的作战方针是：以一部分兵力钳制日军其他各路，集中主力相机击破其一路。
在晋东南参加反围攻的部队，除第129师外，兄弟部队有第115师的第344旅、决死第一、三纵队，还有部分友军。
4月7日，刘伯承和徐向前草拟了一个作战设想，用电报发给正在和顺的邓小平政委和倪志亮，征求他们的意见，并报请集总指示。其设想是：先发制敌，分头截击敌人，消灭人马资财，特别抓紧破坏敌运输线之平汉、正太、同蒲及白晋公路，以推迟其围攻，同时加紧敌人包围圈外的游击，准备给敌人以更大打击。
4月9日，师部又召开了团以上干部会议，以这个设想为基础，让大家详细研究反围攻的具体作战计划。随即，八路军、决死队，友军武士敏部及骑兵团王奇峰部，在朱总司令、彭副总司令的统一指挥下，内线、外线配合，同日军周旋在太行山上。
当各路日军开始出动时，第129师主力及344旅689团即由辽县以南，向东进至日军合击线外边的涉县以北地区，让日军扑了个空。
10日前后，从东、西、北三面进犯的日军，相继侵入根据地。除由平定经昔阳、和顺南下的一路侵占辽县，由昔阳经皋落南下的一路窜至辽县以东的芹泉外，其他各路都被预置于内线的344旅主力、决死第一纵队、各基干支队和集总特务团拦截阻击。日军暂时迟滞于沁源县城和太谷县城以南的东西团城，榆次以东的阔郊、马坊，辽县东南的麻田，邢台以西的浆水等地。这样一来，日军预期将八路军主力合击在辽、榆、武地区的计划就落空了。
南面日军的第108师团骑兵6000余人，同时分两路北犯：一路以第105联队为主，由长治经襄垣向辽县进犯；一路以第117联队为主，由屯留经沁县向武乡进犯。
4月11日，师部到桐峪镇宿营。邓小平于当天晚上从和顺赶回师部，和刘伯承、徐向前共商反围攻作战计划。
14日，中方侦察参谋向一位由榆社县城来的老乡了解到：日军1000多人，13日带着四门炮，由武乡开往榆社。他们到了榆社后，因群众早已“空舍清野”，无人、无粮，公路也被破坏，大车不能通行，只得退回武乡。
为了证实这一重要情况，当天又派侦察员到武乡侦察，果然看到日军的大车及部分人马，正由榆社回窜武乡。这股敌人很可能增援东、西团城，而武乡城内守敌已大为减少。刘伯承判明情况后，立即商定了一个作战方案：“第129师与徐（海东）旅（即第115师344旅）协同动作，配合曾（万钟）军围困段村（即武乡），打击增援；或配合朱怀冰师，或出辽县。”当晚7时，急电报给朱、彭总副司令，立即得到回电同意，并指示如有可能，截住这一路敌人歼灭之。
刘伯承派出一个连，抢在敌人的前面，去攻占武乡。这个连刚出发不久，一位侦察参谋回来报告：常豁镇以西之蔡家岔一带，发现敌300余人，押着很多牛车由北进到南庄西面的山上，正在向西运动。
刘伯承一边听着报告，一边看着地图，高兴地说：“鬼子要向我们靠拢了，马上就有大仗打了。先让771团派两个营，立即出发，连夜追击这股敌人。”
▲武乡(www.xing528.com)
14日夜，第129师的几位首长轮流守在电话机旁，同时在地图上根据各部队的报告，计算着几个数字。
“鬼子一天之内，从武乡到榆社，跑了一个来回，有150里路，够他们受的。”徐向前副师长说。
“我们的动员工作搞得好。榆社给鬼子来了一个‘空城计’，鬼子是饿着肚皮跑路的。”邓小平政委赞赏榆社的动员和“空舍清野”工作。“鬼子扑来扑去，搞不清楚我们在哪里，我们却一直盯着他们。今晚让部队好好休息，以逸待劳。我们搞个计划，明天上午分配任务。”
15日，师部率主力部队及689团由武涉大道经西井、蟠龙向武乡挺进。傍晚时分，我军到了武乡县城西北的东、西黄岩和东、西胡家垴一带。
吃过晚饭后，大约是9点多钟，师部接到了抢占武乡的先头连的报告：黄昏时，武乡日军弃城而走，沿浊漳河奔向襄垣，据老百姓说，已走了两个小时。
刘伯承问李达：“我们现在离武乡县城有多远？”
“只有十几里路了。鬼子辎重多，还有牛车，估计这时走不出20里。”
“鬼子是在我们先头连到武乡之前走的。他们并不是因为打败仗才撤走的，而是找不到吃喝，非走不可！”邓小平政委这样分析。
徐向前沉思了一阵，说：“鬼子辎重骡马多，他们从来不习惯于夜间行动。这一次，他们又不是逃命，更不知道我们离他们只有30多里路。他们背的‘包袱’大，又有牛车，走不快的。我们现在是轻装，行军速度要比鬼子快得多。只要不被发觉，到天亮就可以追上。”
“追！”刘伯承果断地下了决心。
晚上10点，刘伯承通过电话给陈赓下达了追击日军的命令：
“689团归你指挥，同772团为左纵队，沿浊漳河北岸追击敌人。771团为右纵队，沿着南岸追。769团为后续部队，沿武乡至襄垣大道跟进。”
“师长，”陈赓同志在电话里说，“我们是不是见到鬼子就打？还是赶到鬼子前边截住打？”
“现在鬼子急于找我们。只要你们追上就打，他肯定要回过头来打你的。”
刘伯承跟陈赓讲完，就给689团打电话。但是，689团的电话线恰恰在此时断了。接着，769团的电话线也断了。师部迅速派人去抢修。
由于通信联络中断，689团和769团接到命令较迟，赶到预定地点时，已经晚了大约五个小时，使战斗受到很大的影响。
15日夜里，刘伯承率领师直属队跟在部队后边，顺着大路连夜奔向武乡县城。进了县城，仍可看到许多房屋在弥漫的烟雾中燃烧，不少民房已经倒塌，城南宽阔的河滩上，到处是日军抛弃的东西。刘伯承指示师直属队的同志们暂时停止前进，到附近把老乡们找回来，帮助群众救了火再走。
刘伯承从地上拣起一个空罐头盒儿，对大家说：“鬼子一个联队有两三千人，可扔下的罐头盒并不多。他们总不会背着空罐头盒儿跑路吧？”
“敌人的确是饿空了肚皮。他们找不到吃喝，就烧房子报复，这些强盗。”徐向前双眉紧皱地看着被鬼子践踏的城镇。他下了马，挥了挥手，说：“咱们分头救火去吧！”
师部离开武乡城，东方已经发白。黎明时的武乡，颇有几分凉意，每个人的脸上都浸着汗珠，大家的心情都不轻松。因为他们都明白，在来势汹汹的3万多敌人的围追之中，随时都有被敌人合击的危险。所以，不但要跳出敌人的“马蹄形”包围圈，还要相机抓住敌人的一路歼灭之，这并不是一件轻而易举的事。
▲这是粉碎日寇九路围攻战斗中，八路军第129师战士攻入榆社敌军司令部（中央档案馆藏）。
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