神頭嶺
1938年，侵華日軍為了打通津浦鐵路，聯接華北與華中，發動了對徐州的大規模進攻。中國軍隊則以第五戰區長官李宗仁為帥，集結大軍防禦徐州，史稱“徐州會戰”。同期，華北的中共軍隊即八路軍為了策應支援正面戰場的作戰，也發動了一連串對華北日軍的襲擊，以牽制日軍的活動。
1938年3月，日軍108師團為了配合20師團，向臨汾發動進攻。八路軍命129師在邯長公路一線（邯鄲至長治）尋機殲敵，以牽制日軍的攻勢。129師師長劉伯承對繳獲的日軍文件進行分析後發現，日軍108師團以黎城為後方基地，駐紮有200多名日軍，邯長公路則是其主要補給線。黎城的東北方是涉縣，日軍在此駐紮有400多名日軍。黎城以南的潞城則駐紮有3000多名日軍。
日軍行動的特點是“一處受襲，他處必救”。於是劉決定利用日軍的這一戰場佈置和行動特點，來一個“攻其所必救”/“圍點打援”。劉伯承計劃以385旅769團佯攻黎城和阻擊涉縣方向的敵軍援軍，並吸引潞城方向的日軍來援，以386旅主力在黎城、潞城之間地區設伏，殲滅潞城方向的援敵。這一作戰計劃最終在3月14日完成，並下達給具體作戰部隊。
第二天，承擔主要作戰任務的386旅也開始了戰前會議，會議最終決定在潞城東北的神頭嶺設伏。地圖上的神頭嶺位於潞城東北，公路從山壑中穿過，兩邊都是高山，是邯長公路上最理想的伏擊地點。會後，旅長陳賡出於謹慎，建議去神頭嶺現場進行地形勘察。
到了現場，在場的八路軍幹部們都大吃一驚，原來地圖上的情況已經是過去時，穿過山壑的公路已經被轉移到了山樑上。山樑上的寬度只有100多米，道路兩旁雖然地勢略高，但是嚴重缺少遮蔽掩護物，只有一些過去的國民黨部隊構築的簡易工事，沿著道路陳設，但是都已經是殘垣斷壁了。缺少遮蔽掩護，就很難發起伏擊，在場眾人一時之間一籌莫展，只能先回去繼續討論。
經過討論和對其他地段的勘察，最後陳賡決定，伏擊地點依然設在神頭嶺，因為這一地區雖然不好隱蔽，但是如果將道路兩旁的簡易工事利用起來，也能隱蔽不少伏兵，而且日軍對這些簡易工事司空見慣，一定會缺乏警惕。山樑上的寬度只有100多米，雖然不利於軍隊展開，但是對於先發制人者（即伏擊的八路軍）較為有利。所以伏擊地點最終依然被設在神頭嶺。
為了應對突發情況，作戰必須設置預備隊。但因為神頭嶺的缺少遮蔽的地形，預備隊設置在哪裡又讓陳賡犯了難，最終考慮到附近的地形，只有將預備隊設置在神頭嶺西北的申家山，陳賡在得到40分鐘以內可以確定到達戰場的答覆後，才放心的將預備隊設置在了這裡。
最終，負責在神頭嶺伏擊日軍的129師386旅的作戰計劃是：771團、772兩個團在路西，主要由民兵組成的補充團在路東；其中771團抽出一小部分向潞河方向警戒，並趁機炸燬橋樑，切斷敵軍後路；772團3營擔任潞城方面的警戒，斷敵退路。鑑於潞城中有3000多日軍，數量較大，陳賡又從772團抽調1個連在潞城附近進行遊擊戰，牽制潞城日軍，使其不能傾巢而出。
神頭嶺伏擊戰地圖
3月15日夜，伏擊部隊開赴神頭嶺戰場。陳賡特意強調隱藏在路旁舊工事的八路軍戰士不要隨便翻動工事上的舊土，無意踩倒了的草，也要順著風向扶起來。伏擊部隊正在隱蔽過程中，遠方的385旅769團就對黎城發起了佯攻，結果在凌晨0點30分攻入城內，消滅了100多名日軍。殘餘的日軍龜縮在城內，不斷通過電臺請求附近的友軍前來支援。凌晨4點30分，伏擊部隊隱蔽妥當，萬事俱備，只欠東風。
因為潞城附近有八路軍1個連的遊擊活動，所以日軍留下一半守衛潞城，3月16日上午9時，自潞城出發的1500名日軍朝神頭嶺方向行進。日軍接近神頭嶺時，還派遣騎兵做了一番偵查。因為八路軍隱藏在舊工事裡，所以沒有被日軍發現。日軍也自以為人數眾多，八路軍不敢來碰自己，便大搖大擺地開進了伏擊圈。
待日軍中部進入伏擊圈後，772團首先發起了進攻的信號。一時之間，槍炮齊鳴，埋伏在路旁舊工事裡的八路軍戰士衝了出來。
中部遇襲的日軍被攔腰截斷，大部分日軍士兵被八路軍擊斃，殘餘的日軍分別朝向公路東、西兩個方向逃竄。向東逃竄的敵人因為771團早已炸燬了日軍歸路上的河橋，而無處可逃；向西逃竄的300多敵人則退守到了神頭村，企圖利用房屋作掩體固守待援。
但是在高處觀察戰場形勢的陳賡早有準備，他見日軍朝村內逃竄，便迅速派1個排前去驅趕日軍，並又加派一個連隨後支援。因為進入村子的日軍立足未穩，先期到達的這支20多人的八路軍戰士迅速將日軍趕出了村子，待日軍回過神發現八路軍人數不多，想重新奪回村子的時候，支援連也趕到的並鞏固了陣地，徹底斷了日軍的念想。
失去村子掩護的殘餘日軍仍然試圖負隅頑抗，但最終被八路軍徹底消滅。下午13時，潞城日軍又派兵增援，但是都被八路軍擊退，並有數輛汽車被八路軍擊毀。而之前在伏擊時放過的日軍先頭部隊，也大部分被八路軍771團所消滅。後來僥倖逃生的日軍隨軍記者本多德治寫了一篇《脫險記》，描繪自己九死一生的經歷。
此役八路軍擊斃日軍500餘人，俘虜8人，繳獲騾馬300多匹（二戰中的日軍，騾馬依舊是主要運輸工具），繳獲長短機槍200多支。八路軍還繳獲了包括兩臺相機在內的大量軍用物資，因為這支日軍在行進時還攜帶了一支運輸部隊，試圖對黎城進行補給。這兩臺相機後來被用於宣傳八路軍的戰果，很多八路軍的照片，就是用這兩臺相機所照。
徐州會戰期間，八路軍發動了無數類似神頭嶺伏擊戰這樣的戰鬥，積小勝為大勝，以空間換時間，將大量日軍牽制在了華北地區。後來，國民黨將領陳誠在總結臺兒莊大捷（發生在徐州會戰期間）的原因時也說：“臺兒莊之戰勝，在戰略上之觀察，乃各戰場我軍努力之綜合，不可視為一戰區之勝利，簡言之，即我游擊戰運動戰，在戰略上之功效也。”