为了创造开展平原游击战的有利条件，冀中军区发动全区军民掀起了破路拆城、改造平原地形的运动。
拆城工作，先于1938年1月在肃宁县城开始，接着是河间，继而是素以“固若金汤”闻名的蠡县城，随后，对冀中腹心地区的县城全面展开了拆除工作，在两个月的时间里，共拆除24座县城的城墙。破路工作，几乎与拆城工作同时开始，起初是拦道挖横沟，后来改为顺道挖沟，破路工程变成了筑沟工程，纵横贯连各村的大道沟，深达2米多，宽3米左右，大车可以行走，汽车、坦克难以通过。随后又在道沟两侧挖了各种掩体和防空洞，这既便于打击敌人，又利于群众安全转移。这种道沟，是冀中军民的伟大创举，对坚持平原抗日游击战争发挥了巨大作用。
为了发展大清河以北地区的抗日斗争，冀中区党、政、军领导机关于1938年六七月间移至任丘县青塔镇，并派出部队及工作团深入到任丘、河间、大城等地区开展工作。他们先后将河北游击军改编为第1战区独立第1支队第1旅和冀中军区独立第1、第2、第3支队，并将收容的联庄武装编为冀中军区独立团。至9月间，从大清河至北宁路间广大地区的抗日局面全面展开，成立了冀中军区第5军分区。
至此，第3纵队兼冀中军区下辖5个军分区、4个支队、5个独立支队及回民支队、挺进支队等部，共63120人。另外，各县还建有基干队等地方武装，冀中抗日根据地己发展到西迄平汉路，东至津浦路，北达北宁路，南界沧石路，拥有44个县，人口约800万的广大地区。
冀鲁边抗日根据地的开辟
冀鲁边地区东临渤海湾，西逼津浦路，南靠黄河边，北迫天津城，战略地位十分重要。为发展该地区的抗日游击战争，中共中央于1938年5月间决定：第115师组成的第5支队（曾国华为支队长），第129师组成的津浦支队（孙继先为支队长），挺进冀鲁边。7月上旬，第5支队及津浦支队由冀南地区出发，进抵冀鲁边区的乐陵、宁津地区，先后于7月下旬在庆云县西北之黑牛王地区歼灭伪军800余人，8月收复宁津县城，歼灭伪军1000余人。
并与当地抗日武装密切配合，打开了这一地区的抗战局面。
为加强冀鲁边区的领导，中共中央及八路军总部又决定派第115师政治部副主任兼第343旅政治委员萧华赴冀鲁边。萧华率该旅司、政机关及补充团部分干部共100余人，由山西出发，于9月27日进抵乐陵城。接着，成立了冀鲁边军政委员会，萧华为书记。成立了八路军东进抗日挺进纵队，萧华任司令员兼政治委员，并将该地抗日武装进行了整编：第5支队由3个营扩编为3个团；津浦支队由2个营扩编为3个营；新编第6支队辖3个团。
部队整编后，先后袭击沧县城东南七里淀、盐山城西孟村等日伪军据点，井对津浦铁路、沧（县）盐（山）公路进行了破袭作战，有力地打击了日伪军。同时，他们与当地中共党组织密切协同，相继成立了津南、泰山、宁津、鲁北、阳信、商河、惠民等若干个地方游击支队，并在沧县、南皮、东光、盐山、新海、庆云、无棣、宁津等县建立了抗日民主政权。到1938年底，以乐陵、宁津为中心的冀鲁边抗日游击根据地基本建成。
八路军挺进冀鲁平原开展游击战争的战略行动，不仅开辟和发展了平原抗日根据地，为坚持持久抗战提供了比较雄厚的人力、物力和财力来源，而且使平原与山区根据地相互依存、相互策应，形成了广阔的华北敌后战场，为最终战胜日本侵略者创造了条件。
二、发展和保卫山区抗日根据地
八路军在抽调部分主力部队挺进冀鲁平原的同时，在华北广大山区敌后抗日根据地展开了更加广泛的抗日游击战争。
发展晋冀豫边区的抗日游击战争
八路军第129师在徐向前等率主力一部向冀南挺进的同时，留在平汉路西的部队继续发展晋冀豫区的抗日游击战争。
4月下旬，第386旅在陈赓旅长率领下，进入平汉路西邢台地区，统一指挥先遣支队等部，由北向南横扫邢台、沙河、武安、磁县以西山区的伪军，连克峰峰、西佐、彭城等伪军据点，多次破坏邢台至磁县间的平汉铁路，并消灭该地区内的10余股土匪、汉奸及反动会道门武装。6月上旬，第386旅主力继续南下，进到漳河以南、道清路＇道清路，河南省北部与平汉铁路交叉的一条铁路线，由道口（今滑县）至清化（博爱）。＇以北的豫北地区，统一指挥补充团、赵涂支队等部，相继攻克观台、水冶，袭人汤阴、辉县及潞王坟等车站据点。
至8月间，该部共歼灭日伪军1000余人，将日伪势力从山区驱至铁路沿线，并配合中共地方组织在安阳、林县、辉县等山区建立了抗日政权，在豫北平原开辟了广大的游击区。
与第386旅在豫北展开的同时，第129师于6月12日又以第769团、独立团和汪乃贵支队组成新的第385旅，由陈锡联任旅长，谢富治任政治委员。
该旅组成后，在正太铁路以南、平汉铁路石家庄至邢台段以西地区继续袭击、伏击日伪军，粉碎了敌依托交通线扩大占领区的企图。
活动于晋南地区的第115师之第344旅，于7月6日，在沁水东南之町店附近地区袭击由晋城向侯马增援之日军第108师一部，歼敌500亲人，击毁汽车20余辆，八路军自身伤亡近500人。此役严重打击了敌人增援的行动，有力地策应了国民党军卫立煌部在侯马地区的作战。
为了配合国民党军在徐州、武汉地区的作战，5～10月间，第129师统一指挥第385、第386、第344旅及各基干支队与当地人民群众一起，在晋冀豫边区对平汉、正太、道清等铁路进行了10余次破击，有力地钳制了日军的行动。
大青山抗日游击战争的开展
大青山位于绥远省阴山山脉中段，横亘于内蒙古高原。开辟这块抗日根据地，对于坚持绥远抗战，箝制日军向大西北的入侵，掩护陕甘宁和晋西北抗日根据地的翼侧安全，具有重要意义。1938年5月14日，毛泽东指出： “在平绥路北，沿大青山脉建立游击根据地，甚为重要。请你们迅即考虑此事。”根据这一指示，第120师决定以第358旅第715团及师直骑兵营1个连组成大青山支队，由第358旅政治委员李井泉任支队长兼政治委员，第358旅参谋长姚喆任支队参谋长。此外，战地总动员委员会所属抗日游击第1路纵队之第4支队及战动总会晋察绥边区工作委员会部分干部随同北上。
7月29日，大青山支队在李井泉、姚喆率领下，由晋西北五寨地区出发，开始向大青山挺进。8月下旬，大青山支队突破日军层层堵截，进到蛮汗山地区，除留下第715团第1营由姚喆率领在平绥铁路以南，开辟以蛮汗山为中心的抗日根据地，以保障大青山与晋西北的联系外，主力部队由李井泉率领继续向大青山腹地挺进。9月1日夜，支队主力由旗下营与三道营之间越过平绥铁路，胜利抵达大青山腹地——武川县之大滩、甘沟子一带地区，并很快与中共地方组织领导的蒙汉人民游击队会合。为迅速打开大青山地区的抗日局面，大青山支队于9月3日首袭陶林城（今察哈尔右翼中旗政府所在地科布尔镇）之日伪军。10日，该支队又挥戈西进，奔袭了乌兰花镇。
为进一步扩大抗日游击根据地，支队决定由李井泉等率领第3营、第2营第5连、第4支队第2连及绥蒙游击支队等部，挺进归（绥）武（川〕公路以西，开辟绥西游击区；由姚喆率领第1、第2营的3个连，骑兵连及第4支队第3、第4连等部继续坚持和发展绥中区的游击战争；由第1营副营长邹凤山带领该营第3连及第4支队第1连等回师蛮汗山，开辟绥南游击区。
西进部队越过归武公路，直达萨拉齐以北的后脑包一带地区。10月1日，该部奔袭了包头东北的石拐镇伪蒙军，10月中旬，他们又袭击了平绥铁路线上的陶思浩、苏安盖、毕克齐等车站据点，直接威胁包头、归绥之日伪军。
11月，大青山支队粉碎了日军2000余骑兵分4路向萨拉齐以北山区的围攻，回师蛮汗山的部队，重新开辟了绥南抗日游击区。绥中地区的抗日游击战争也得到了进一步的发展。
大青山支队挺进绥远地区以来，在中共地方组织和人民群众的支援和配合下，经3个多月的积极作战和工作，初步开辟了绥南、绥中、绥西3个抗日游击区，建立了绥蒙总动员委员会，井在3个游击区内分别设立了办事处，下属各县也分别成立了动委会，以代行政权职能。至此，大青山抗日游击根据地初步建成。
汾离公路三战三捷
1938年7月8日，毛泽东在致第115师的电报中指出：第343旅目前“仍以对同蒲、太军（太原至军渡公路）两路大肆破坏，妨碍敌渡黄河为主要任务，协助地方发展游击队为辅助任务。”遵照这一指示，第115师第343旅在汾（阳）离（石）公路及介休至灵右铁路展开了积极的破袭作战。
9月上旬，日军华北方面军为策应华中派遣军进攻武汉，以第108师一部沿汾离公路西犯，进攻柳林、军渡，并炮击黄河西岸宋家川，直接威胁着陕甘宁边区的安全。为粉碎敌之企图，第115师代师长陈光、政治委员罗荣桓决心在汾离公路上伏击日军辎重部队，以切断其补给线。
9月14日，第343旅之第686团设伏于汾离公路中段吴城镇以东的薛公岭，将由汾阳西进的日军20余辆满载军用物资的汽车和200余名步兵全歼。
17日，第115师又以第343旅补充团在吴城镇以西的油房坪设伏，将从汾阳开出的日军运输汽车20辆及步兵100余人全歼。
日军在汾离公路上连遭打击后，其后方补给线被切断，被迫于9月19日由离石向汾阳方向撤退。第115师抓住有利时机，集中第686团、补充团、第685团第2营及师恃务连等部，再于20日设伏王家池附近地区，将东撤日军800余人全部消灭。
第115师在汾离公路连续三次伏击日军，共歼敌120