1947年春，国民党军集中兵力重点进攻陕北和山东解放区。中央军委要求晋察冀等战场的解放军发起战略反攻，策应陕北、山东解放区作战。1947年4月9日至5月8日，晋察冀军区集中野战军3个纵队，在地方部队配合下，向石家庄外围和正定至太原铁路沿线的国民党军发起进攻。此役，共歼敌3.5万余人，解放了7座县城，控制了获鹿至榆次间铁路180余千米。正太战役的胜利，进一步孤立了华北要地石家庄，使晋察冀与晋冀鲁豫两大解放区连成一片，晋察冀军区部队开始掌握战场主动权，为解放石家庄战役的胜利奠定了基础。

先打弱的，后打强的，向敌守备薄弱处“开刀”。战前，晋察冀军区分析敌情，认为敌主力集结在平津保三角地区和平汉、北宁、平绥等铁路北段沿线，这一方向难觅战机。而石家庄外围及正太铁路沿线的国民党正规军较少，且正太线东、西两段分属保定和太原绥靖公署两个系统，双方各图保存实力，相互支援的可能性不大，便于我各个击破。保定至石家庄的铁路被我切断后，敌更加孤立少援。此外，该地区是老解放区，群众基础好。因此，晋察冀军区决定向石家庄外围和正太铁路沿线出击，破击正太铁路。

4月8日，我军各部均进至石家庄外围，做好进攻准备。9日凌晨，战斗打响。第2、第3纵队向滹沱河以北正定和安丰之间攻击。第4纵队向滹沱河以南、石家庄以东地区攻击。在我军强大攻势下，敌各据点守军四处散逃大部被歼。10日，我军肃清正定外围之敌，炸毁滹沱河铁桥，合围正定城。

正定是石家庄北面门户，城高池深，工事完备，守敌共6000余人，战斗力较强。为顺利攻克正定，我军前线各级指挥员带领战斗骨干反复侦察敌情，各部队还组织了试涉护城河、攻坚战术演练等攻城准备。

11日18时，第2纵队从东、南两面，第3纵队从西、北两面，同时向正定城发起进攻，半小时就突破城垣并迅速突入纵深与敌巷战。数架敌机在空中盘旋，但因双方胶着近战，无法对地攻击。当晚，敌退至大佛寺、正定中学等地，夜间数度反扑均被我击退。12日晨，我军发起总攻，战至8时全歼守敌，生俘敌第7师少将副师长刘海东。

在滹沱河以南，第4纵队主力及冀中军区部队，奔袭石家庄以南方村、栾城等地，并攻克栾城，牵制了国民党军第3军，使其不敢北援，有力配合了我军滹沱河以北的作战。

经过3昼夜的战斗，我军顺利完成正太战役第一阶段作战任务。

你打你的，我打我的，牢牢掌握战役主动权。我军在石家庄外围作战取得胜利，并迫近石家庄，令敌军十分恐慌。4月15日，敌军集中7个团进占冀中解放区重地胜芳镇，并于17日晨由煎茶铺等地经霸县急转至平汉铁路，企图诱使我军主力北上，以解石家庄之围。面对敌“围魏救赵”的干扰，聂荣臻等指挥员不为敌军行动所牵制，按预定计划沿正太铁路向西展开攻势，求歼太原出援的国民党军。

14日黄昏，第2、第3纵队主力沿滹沱河两岸隐秘西进。15日夜，我军攻克获鹿县城，全歼守敌。16日夜，第3纵队以“掏心”战法，乘夜穿越敌前沿堡垒群，直插纵深，激战至17日，攻占井陉县城、井陉矿区和火车站，打开西进通道。

毛泽东接到电报尤为欣慰，22日电示聂荣臻等人，“你们已取得主动权，如敌南援，你们不去理他，仍然集中全力完成正太战役，使敌完全陷入被动，这是很正确的方针”“这即是先打弱的，后打强的，你打你的，我打我的（各打各的）政策，亦即完全主动作战政策”。遵照中央军委指示，我军以地方部队阻击南援之敌，以第4纵队集结于井陉担任预备队，第2、第3纵队主力继续西进。

22日晚，第2纵队主力从北面逼近阳泉；第3纵队第7旅西攻娘子关，第8旅沿正太路向阳泉发展，第9旅进攻平定县城。23日夜，第7旅向娘子关发起进攻。敌凭险据守，负隅顽抗。第7旅运用攻克井陉的“掏心”战法，从正面及侧面数路同时切入敌纵深，于24日3时攻克娘子关，全歼守敌。此时，第8旅也越过娘子关，攻克敌多个据点。第9旅夺取平定县城后，插向阳泉以西，断敌退路。至此，第3纵队与第2纵队构成会攻阳泉之势。

娘子关失守，太原绥靖公署惊慌失措，急调兵东援。25日晚，敌援军进入阳泉，守军增至1.1万余人。

为歼灭阳泉、平定之敌，并创造打援战场，晋察冀军区迅速调整部署：第3纵队正面牵制阳泉守军；第2纵队一部攻占盂县、宗艾，断敌北逃之路；第4纵队进至芹泉，断敌西逃之路；冀晋军区部队攻占定襄，威逼太原。

进入阳泉的国民党军第33军2个师担心被歼，于29日回撤，进入测石驿时，遭我阻击，被迫就地转入防御。

5月1日，我军向阳泉紧缩包围，第2纵队一部攻占寿阳西南的马首、上湖火车站，切断寿阳与太原的联系；地方部队攻占太原东北郊段王镇。至此，我军已切断阳泉、寿阳敌军北窜、西逃之路，并从西北、南和东南三面将阳泉包围。

太原绥靖公署误判我军将进攻太原，急令阳泉守军和被阻于测石驿的第33军速向寿阳集中，准备回援太原。2日，敌暂编第10总队等部由阳泉撤至测石驿与第33军会合时，我军发起全线猛攻，歼敌1万余人，生擒暂编第10总队少将总队长荆谊，残敌逃往榆次。8日，我第2纵队乘胜西进至榆次地区，逼近太原，正太战役胜利结束。

攻心夺气，瓦解对手，军事打击与政治攻势有机结合。战争不仅是武器装备的对抗，更是双方战斗精神的较量。军心士气影响着部队战斗力的发挥。整个正太战役过程中，我军始终注意将军事打击与政治攻势有机结合，争取让敌军官兵放下武器，脱离反动阵营。

除阵前喊话外，我军还组织一部分敌军亲属有针对性地对敌方官兵进行喊话劝降，效果甚好。不少国民党官兵被我军成建制劝降，如王舍附近的还乡团有100余人投降、冯家沟10余座碉堡内的敌人放下武器。此外，部分投靠国民党军的日军保安队也被我军成建制劝降。阳泉西南4公里处的狮脑山要点，由敌独立保安第5大队守备，是日本投降时阎锡山收编的日军，战斗力较强。阳泉守敌西撤时，我第3纵队第8旅随即对狮脑山发起围攻，激战一天，歼敌一部，攻占狮脑山发电厂，并切断水源。守敌意志动摇，派人下山送信，请求谈判投降，但流露出对随队妻儿安全的顾虑。我军义正词严地申明人民军队的严明纪律，不但保证守敌投降后个人及家属的人身安全和私有财产不受侵害，还保证其下山后有吃有住，给予妥善安排，并派第23团第3营营长马兆民上山与敌谈判。在马兆民的规劝下，日军保安第5大队自大队长以下500余人全部放下武器，走出工事，列队投降。