1937年11月至12月，晋察冀军区在成立之初，即采取游击战与运动战相结合的方式，以4个支队7500余人成功粉碎日军2万余主力的“八路围攻”，使初创的晋察冀军区经受住了考验和锻炼，同时压缩了日军占领区，巩固、发展和壮大了晋察冀抗日根据地。
扬长避短确定作战部署。1937年10月下旬，根据中共中央命令指示，八路军第115师创建了抗日战争时期敌后第一个抗日根据地——晋察冀抗日根据地。11月7日，晋察冀军区正式成立，聂荣臻任司令员兼政治委员。在此期间，聂荣臻率领根据地军民广泛开展了以破坏日军交通线为主的游击战，对日军侵占的北平（今北京）、石家庄、太原、张家口等战略要地及主要交通线造成严重威胁。
11月下旬，日军华北方面军司令官寺内寿一调集近4个师团共计2万余人，兵分八路对我晋察冀边区实施围攻，企图摧毁初创的晋察冀抗日根据地，消灭或驱逐抗日武装力量，保障其后方和交通线的安全。
面对来势汹汹的日军，晋察冀军区首长冷静分析日军动向，认真研判战场态势，针对敌地形不熟等情况，决定充分发挥我军灵活机动的优势，确定了“以游击队不断袭扰、消耗、疲惫敌人，以主力隐蔽集结、待机歼敌”的作战部署，决心采取以老带新的方式组建游击队，广泛袭扰、消耗、疲惫围攻之敌；以部分游击队昼夜袭击日军后方据点和交通线，以牵制和迷惑日军；以4个军分区主力部队分散隐蔽集结、寻机歼敌。
五路出击慑敌不敢进犯。11月24日，日军在飞机的掩护下向晋察冀抗日根据地进发。日军第14师团兵分两路，由平汉铁路沿线保定和易县向涞源出击。我游击分队实施多次袭扰行动，迟滞了日军进犯速度。12月2日，日军第一路围攻部队由易县进占大龙华，晋察冀军区第1支队抓住敌疏于戒备、极度疲惫的有利时机，乘夜发起突然袭击。经一夜激烈战斗，我军首战出击即歼敌200余人，残敌慌乱中逃回易县。
与此同时，日军第14师团第二路一部兵力由保定进犯，遭到我骑兵营阻击，止步于满城附近地域；另一部由定县、新乐分别向曲阳、行唐进犯之日军1000余人，被我第二路出击部队——第4支队阻击于高门屯、豆家庄一线，迫使进占曲阳之敌不得不退回保定。由新乐出动之敌在占领行唐后受到我第4支队顽强阻抗停滞不前，在我第1、第4支队第三路出击部队合力阻击下，沿平汉铁路西犯之敌不得不放弃对晋察冀抗日根据地腹地的继续进犯。
日军关东军察哈尔派遣兵团以1400余兵力编为第三路围攻部队，自同蒲铁路东侧应县出动，进占浑源后继续向广灵东犯。11月27日，第1支队采取预先设伏的战术，集中主力依托浑源至广灵之间乱岭关道路两侧高地隐蔽设伏，诱敌进入伏击圈后突然发起猛攻。我伏击部队在歼敌200余人后主动撤出战斗，致使东犯之日军占领广灵后不敢继续贸然东犯。
日军关东军察哈尔派遣兵团主力3400余人作为第四、第五路围攻部队，兵分两路由怀来、天镇分别向广灵、蔚县南犯。12月4日，日军分进合击占领蔚县后又分别向广灵、涞源扑来。次日，我第五路反“围攻”部队——第1支队主力采取占领要点、火力袭击、乘乱冲击等战术，充分利用蔚县南侧北口村之谷口地形，截击了蔚县南犯之敌，再次歼敌200余人，迫敌龟缩于蔚县不敢再进。
乘敌之虚三路伏击歼敌。遵照中央军委“避免正面抵抗，袭击敌之后尾部队；在敌之远近后方活动，使敌进一步仍在我包围中”的指示要求，晋察冀军区部队积极寻求日军后方空虚之地，抓住有利战机歼灭日军。12月14日，第2支队趁代县、原平、忻口之日军第109师团主力进占繁峙之际，夜袭敌后方空虚的原平镇，歼敌100余人，在残敌分散逃窜、进占繁峙之敌紧急回援之际，我第2支队迅速撤离转移。
12月中旬，我第3支队与地方群众武装紧密协同，对沿正太铁路向平山、盂县之日军第5、第109师团4000余人实施持续袭击和连续打击，使其十分疲惫。12月15日，待日军第109师团1500余人兵分两路合击盂县之时，第3支队采取隐蔽待机、突破袭击的方式，出其不意，乘敌立足未稳之时，集中兵力在盂县东南清城镇突然袭击向盂县进犯之敌，歼敌200余人后再次主动撤出战斗。
同日，第344旅第687团采取伏击战法击退了由井陉北犯之敌。12月21日，日军第5师团第21联队1000余人由平山向温塘进犯，第3支队与第344旅集中优势兵力凭借有利地形对其实施伏击，歼敌400余人，残敌狼狈逃窜回平山后不敢继续向北进犯。至此，八路围攻之日军大部退回至各铁路沿线，晋察冀军区部队反围攻作战胜利结束。
此战中，我军针对抗日根据地创建伊始群众基础不够牢固、部队战斗经验较为缺乏等实际，广泛采取军民结合、新老结合、主力部队与群众武装相结合等方式，灵活运用伏击、袭击、阻击、截击等战术手段，最大限度保存了己方实力，有效震慑日军不敢再犯；针对敌后抗日敌情威胁大、敌增援速度快等情况，八路军第120、第129师密切配合，及时在同蒲、正太铁路沿线积极开展破袭战，既阻止了日军的快速增援，又牵制了围攻之敌的回援，有力支援和配合了晋察冀军区部队的反围攻作战。