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日本剛一投降，向華北開進的國民黨各路大軍，其鋒芒即指向這塊戰略要地。第一戰區胡宗南部兩個軍，經風陵渡進抵山西的運城以南地區，沿同蒲路北進；第十一戰區孫連仲部三個軍，經豫西向鄭州集結，沿平漢路北進；第十戰區李品仙部，經安徽之阜陽、太和等地向徐州集中，沿津浦路北進；第十二戰區傅作義部，攻占中共軍隊收複的歸綏、集寧兩城後，沿平綏路進攻察哈爾。盤踞在晉西南的山西土皇帝、第二戰區司令官閻錫山更不甘落後，於8月中旬在日偽軍的接應下，以主力占領了太原。8月15日，又命令其十九軍軍長史澤波為副總指揮，率十九軍的暫三十七師楊文彩部、六十八師郭天辛部，六十一軍的暫六十九師周建祉部，挺進第二、第六兩個縱隊，五專署的五、九保安團，以及汾東第一、第二兩個支隊等地方團隊，共17000餘人，從臨汾、浮山、冀城進攻太行山腹地上黨解放區。8月16日，史澤波在浮山縣東張村主持召開了軍事會議，對進軍上黨作了具體部署，到8月21日，史部先後攻占了中共軍隊從日偽軍手中解放的襄垣、潞城，以及被其包圍的長治、長子、壺關、屯留等城。
這時，正是蔣介石連續三次電邀毛澤東赴重慶和平談判，中共七大後第七屆一中全會剛結束，又在延安召開政治局擴大會議，各個解放區的黨政軍領導人都去了延安。晉冀魯豫解放區不僅劉伯承、鄧小平兩位統帥遠在延安，就連薄一波、張際春、陳賡、楊得誌、陳錫聯、陳再道、王近山等一大批將領也遠在延安。軍區參謀長李達麵對突發事件的險惡形勢，真是亂了方寸，不知如何處理為好，他一封封催劉鄧首長速回太行指揮作戰的電報發往延安，卻遲遲都沒有回音。他猜想中央肯定在作重大決策，於是再擬電報表達急切的心情：“組織大軍與指揮強大野戰軍，急需主要幹部，請帶陳錫聯等同誌回太行。”8月24日，劉鄧終於回電了，說：“我們25日將回太行。”果然在8月25日，晉冀魯豫軍區司令員劉伯承、政治委員鄧小平、副司令員滕代遠、副政治委員薄一波、張際春等，從延安乘飛機回到太行山，在東陽關臨時機場降落。劉鄧從涉縣赤岸駐地立即與參謀長李達通了電話，在聽了李達簡要情況彙報之後，命令李達堅決把襄垣拿下來，作為太行軍區部隊屯兵之地，準備會合太嶽、冀南部隊打上黨戰役。鄧小平說：根本問題是抗戰勝利果實落誰手裏的問題，蔣介石、閻錫山伸手來搶，決不讓他搶走。劉伯承說：蔣介石的軍隊沿五條鐵路開進，5個爪子伸開向我們撲來了。人家的足球向我們華北解放區的大門踢過來了，我們要守住大門，保衛華北解放區，掩護我東北解放軍作戰略展開。平漢、同蒲是我們的主要方向；但現在的問題是閻錫山侵占了我上黨六城，在我們背上插一把刀子，芒刺在背，脊梁骨發涼嘛，不拔掉這把刀子，心腹之患未除，怎麼放得下心分兵在平漢、同蒲去守大門呢？劉鄧隨即在潞城以西的黃碾村，召開了旅以上幹部會議，對組織上黨戰役作了動員部署。決定集中太嶽、太行和冀南部隊主力打好這一仗，並命令陳賡為太嶽縱隊司令員，陳錫聯為太行縱隊司令員，陳再道為冀南縱隊司令員，馬上回部隊進行戰鬥動員。8月29日，由劉伯承、鄧小平、滕代遠、薄一波、張際春簽署一份給中共中央的報告，提出了晉冀魯豫全區作戰的戰略部署。其全文如下：
決定集中太行主力，加上太嶽部隊及冀南部隊，共約二萬八千人，進行上黨戰役，堅決消滅進犯上黨地區的閻軍一萬七千人。這是主要的作戰方向，務必取得全勝。為了配合這一作戰，令冀南、冀魯豫部隊留一部繼續在延津、封邱地區活動，威脅開封，破壞隴海、新（鄉）汴（開封）鐵路。主力轉向平漢線，掃清新鄉以北平漢線兩側之蔣軍。
令太行第七、第八兩軍分區部隊消滅焦作偽軍（約2000人），並破壞道清鐵路。
三個戰線完成上述任務，估計需要一個月時間，屆時擬將太行、冀南主力轉向平漢線，結合冀魯豫主力控製平漢路更長一段，伺機奪回新鄉或迎擊蔣軍北上部隊。太嶽部隊沿同蒲路的部隊加緊破路。上黨作戰完成後，太嶽主力可轉向同蒲路。這個部署，完全符合毛澤東的集中優勢兵力，各個殲滅敵人的戰法。按照劉伯承的說法，即在次要方向以一個人去扭打三個敵人在主要方向抽得三個人去痛打一個敵人。第一步是集中優勢兵力痛打上黨敵人，除去心腹之患，然後，第二步轉移主力於平漢線，轉移部分主力於同蒲線，以各個擊破來對付腹背之敵。
8月27日夜，太行部隊包圍了襄垣城，經過數天戰鬥，於9月1日午夜解決戰鬥，斃閻軍350餘人，俘虜閻軍450餘人，從此揭開了上黨戰役的序幕。