1939年9月底，八路军第120师主力及晋察冀军区部队一部，集中优势兵力，综合运用阻击、诱敌、伏击等战术，给进犯晋察冀边区重镇陈庄的日伪军以迎头痛击，有力地挫败了敌人破坏晋察冀边区后方的企图。
研判战场态势，制定伏击计划
1939年9月下旬，八路军第120师主力由冀中转移至晋察冀边区，参加巩固北岳区的斗争。此时，日军独立混成第8旅团部分兵力及伪军共1500余人，9月23日在灵寿县集结，企图利用所谓的“牛刀子”战术突袭位于晋察冀边区的重镇陈庄。
陈庄，地处河北省灵寿县西北部山区腹地，位于太行山区磁河上游群山怀抱之中，地势险要。抗日战争时期，陈庄是晋察冀边区的政治、经济、文化中心和军事要地，晋察冀边区政府、抗大第二分校、八路军第120师供给处等许多机构均设于陈庄附近，成为敌人历次“扫荡”的重点目标。获悉日伪军行动后，八路军第120师师长贺龙判断其有可能沿慈峪、北谭庄、西岔头、大庄一线的大路进犯陈庄，遂决心利用山区有利地形，以少部分兵力诱敌深入，尔后集中优势兵力，将来犯之敌一举歼灭。
9月25日，日伪军在旅团长水原义重的指挥下，从灵寿沿大路向慈峪进犯，在遭我军部分兵力节节阻击后进占慈峪。而后，敌人从慈峪沿大路继续行进，当行至南伍河、北霍营附近时，遭到八路军第719团的顽强阻击。我军且战且退，准备将敌人诱至预设伏击圈内，但敌人进至南谭庄以后，便停止了前进。战至26日上午，双方形成对峙，敌人始终不肯前进，未进入我军预设的伏击圈。
16时，敌人全部撤回慈峪镇，并作出向灵寿县城撤退的架势。我军在分析这一情况后认为，日伪军不会轻易放弃进攻陈庄，不进反退很可能是在放“烟幕弹”，企图以此迷惑和调动我军主力。
识破顽敌意图，展开周密部署
果然，日伪军并未真正撤退。9月27日凌晨，敌人留下少量兵力留守慈峪镇，主力1100余人则以长途奔袭的战术，沿鲁柏山南麓小道向陈庄轻装疾进。此前，我军驻陈庄的机关和群众在进行坚壁清野后，已安全转移。11时，敌人占领陈庄，但扑了个空。
第120师师长贺龙、政治委员关向应和晋察冀军区司令员聂荣臻等判断：敌人孤军深入，后方交通无保障，不可能久占陈庄，迅速撤退可能性较大；在撤退路线上，沿磁河的大路是敌人撤向慈峪的捷径，且可以得到慈峪镇之敌的接应，敌人较大可能沿这条大路东撤，沿来路向南退却的概率较低。据此，我军遂决心将主力集中在东、西寺家庄和高家庄一线，这样无论敌人沿大路东撤还是从小路南退，我军均能将敌人阻击歼灭。
具体部署为：独立第1支队（欠1个营）继续保持与敌人接触，如敌人东撤，则节节阻击，将敌人诱至我军伏击区域，若敌人南退，则尾随追击；第716团和独立第2团（欠1个营）分别隐蔽集结在陈庄东侧东、西寺家庄至南、北台头之间和冯沟里、坡门口及其以南地区，占领各自伏击阵地，待敌人通过时，突然将其包围、歼灭；独立第1支队和独立第2团各1个营配置在陈庄南侧长峪附近，防止敌人从陈庄向南沿来路撤退；第719团仍驻守南、北谭庄及白头山阵地，严密监视并阻击慈峪增援之敌，配合主力伏击；独立第4团以1个营的兵力担负行唐、曲阳方向的警戒，主力集结于牛下口待命。
27日夜，独立第1支队和原驻陈庄的抗大第二分校分别从东、西两面对进占陈庄之敌进行彻夜袭扰，致敌疲惫不堪，异常恐慌。28日晨，日伪军在陈庄纵火后，开始向东撤退。8时许，敌人以部分兵力出陈庄向东，在七祖院、大庄对独立第1支队展开进攻。就在我军判断敌人很可能要顺大路向东逃跑之时，敌军主力却在陈庄附近向南涉过磁河，有沿来路向南逃跑的迹象。我军综合各方面情况，缜密分析后认为：敌人没有发现我军设伏的位置，更没有觉察我军的伏击部署。因此，敌人向南沿来路逃跑的可能性很小。但为慎重起见，我军指令独立第2团主力由冯沟里以南的山地立即赶往陈庄南侧长峪一线，协同独立第1支队第3营，防敌南撤。
扎紧预设口袋，全歼来犯之敌
果如我军所料，9时许，日伪军过河后又突然转头向东，沿磁河南岸迅速东撤。当敌人进至坡门口附近时，进入了我军的伏击圈，随即遭第716团的猛烈阻击。战斗打响后，正向长峪疾进的独立第2团主力迅速回师向北发起进攻。为扎紧口袋，完成合围，独立第4团和尾追敌军的独立第1支队也及时赶到，分别从东、西两翼投入战斗。战至14时，日伪军被我军彻底包围在冯沟里、坡门口及其周边，陷入绝境。
灵寿方向的敌人在得知袭击陈庄的部队被围的消息后，急忙向慈峪镇增兵300余人。16时，慈峪留守敌人会同援兵共800余人开始向南、北伍河和白头山附近我军第719团阵地进攻，企图打通到坡门口的大路，接应被围之敌，遭第719团顽强阻击，无法前进。
28日黄昏，总攻开始。独立第2团由南向北，攻占了冯沟里村南侧小高地；独立第1支队从西向东，攻占了冯沟里西侧高地；第716团南涉磁河，攻占了冯沟里与坡门口之间的小高地，切断了两处日军的联系，随后冲入坡门口村内，与敌人展开近战。激战至29日晨，被围的日伪军待援无望，开始全力向坡门口西南高地突围。敌人遭遇截击、追击后爬上鲁柏山，向该山西南方向的万寺院逃窜，又遭八路军第4军分区第5团阻击。随后，我军各路追击部队赶到，最终将敌人彻底包围在鲁柏山西端的两个狭小高地上。29日黄昏，我军对鲁柏山发起总攻，迅速突破敌军阵地，并展开白刃战斗。战至30日晨，敌人悉数被歼。
30日7时，慈峪方向的敌军在3辆坦克支援下，企图绕道沙湾北援，被独立第4团所阻。下午，援敌在得知进犯陈庄的敌人被全歼后，不敢再战，仓皇回撤。至此，陈庄战斗胜利结束。八路军历时6天5夜，共歼敌1300余人，缴获大量军用物资，给进犯晋察冀边区的日伪军以沉重打击，极大地鼓舞了晋察冀边区军民的抗战信心。陈庄战斗被誉为抗日战争相持阶段敌后“模范歼灭战”。
