1945年8月中共中央、中央軍委下達大反攻的命令后，晉察冀軍區(qū)司令員兼政治委員聶榮臻，即日從延安發(fā)電，向晉察冀軍區(qū)傳達了中央軍委的作戰(zhàn)意圖：命令晉察冀軍區(qū)部隊立即向北平、天津、保定、石家莊、大同、張家口、山海關(guān)等地前進，挺進遼寧，進逼太原，并以邊區(qū)政府名義委任上述各市市長。

八路軍晉察冀分局、軍區(qū)根據(jù)中共中央作戰(zhàn)方針，于當(dāng)日對大反攻做出部署：冀晉軍區(qū)主要奪取大同、豐鎮(zhèn)、集寧、商都等城，其次奪取保定、石家莊，并以一部分兵力策應(yīng)奪取太原；冀察軍區(qū)以主力奪取宣化、張家口、張北、多倫、沽源、康保、寶昌等城；冀中軍區(qū)集中力量奪取北平，并以一部兵力配合冀熱遼軍區(qū)奪取天津；冀熱遼軍區(qū)主要奪取塘沽、天津，并肅清境內(nèi)偽軍，奪取秦皇島、葫蘆島。

8月11日，晉察冀軍區(qū)向日軍華北方面軍發(fā)出通牒，令其繳械投降；同時，還根據(jù)中共中央關(guān)于組建正規(guī)兵團的指示，先后將38個小團擴編為大團，并陸續(xù)將8個地區(qū)隊、65個縣支隊、39個縣大隊編成了62個團，全區(qū)共有100個團，參加反攻作戰(zhàn)。

為了保障作戰(zhàn)的順利進行，8月12日，中共晉察冀分局發(fā)出《關(guān)于目前戰(zhàn)爭動員工作的指示》，要求邊區(qū)各地緊急動員人民參軍參戰(zhàn)；晉察冀邊區(qū)各界抗日救國會于8月14日和16日連續(xù)向工、農(nóng)、婦、青、文各團體會員發(fā)出號召。廣大民兵、群眾，立即行動起來，熱烈地展開支援前線的各項活動，組成擔(dān)架隊、運輸隊，救護、慰勞傷病員，運送糧草，保證了前線的物資供給，掀起奪取抗戰(zhàn)大反攻勝利的高潮。

8月12日，大反攻作戰(zhàn)開始。晉察冀軍區(qū)所屬各路反攻大軍100余個團，分別逼近天津、北平、張家口、塘沽、唐山、保定、石家莊近郊，對日偽軍展開猛烈攻擊。

進攻北平的部隊，由冀察區(qū)第一軍分區(qū)、第十一軍分區(qū)和冀中區(qū)第十軍分區(qū)、冀熱遼區(qū)第十四軍分區(qū)活動在北平近郊的部隊組成，由冀察軍區(qū)司令員郭天民、政治委員劉道生指揮。8月12日，冀察軍區(qū)部隊主力一部與冀熱遼軍區(qū)部隊一部，從東、南、西三面向北平逼近，第十四軍分區(qū)部隊一部于8月20日占領(lǐng)了通縣飛機場，另一部攻入順義縣城，經(jīng)一夜激戰(zhàn)，消滅日偽500余人，并在民兵配合下，破毀了從古北口到通縣的鐵路。

第一、第十一軍分區(qū)部隊主力從西南面向北平進攻前進，推進到長辛店、豐臺附近。第十軍分區(qū)一部進至南苑等地。至此，對北平構(gòu)成了包圍態(tài)勢。進攻天津的部隊，由冀中區(qū)第八、九、十軍分區(qū)的主力組成，由冀中軍區(qū)司令員楊成武、政治委員林鐵指揮。8月19日晚，冀中軍區(qū)集中13個團的兵力以天津為重點，向日偽軍發(fā)起進攻。經(jīng)過激戰(zhàn)，八路軍一部占領(lǐng)楊村機場，攻克天津外圍據(jù)點韓柳墅、楊柳青，切斷了平津間日偽軍交通線，并一度攻占靜海縣城，另一部挺進天津南郊。

冀晉軍區(qū)部隊以6個團兵力配合晉綏軍區(qū)部隊進攻太原，攻占豐鎮(zhèn)、商都、集寧等城，并相繼進攻大同；另以3個團，協(xié)同冀中區(qū)部隊進攻石家莊、保定等城。配合晉綏軍區(qū)奪取太原的部隊，收復(fù)盂縣縣城后，從東西、東北面進抵太原附近。于22日解放集寧、豐鎮(zhèn)，24日攻克陽高，并配合晉綏軍區(qū)部隊從東、北兩面逼近大同，另一部在商都與蘇蒙聯(lián)軍會師。進攻石家莊的冀晉軍區(qū)和冀中軍區(qū)部隊，拔除了外圍據(jù)點多處。

冀熱遼軍區(qū)出動部隊1.3萬人和地方干部2500多人，分路向承德、赤峰、山海關(guān)、錦州、沈陽進發(fā)。留在冀東的部隊則在地方武裝的配合下進攻唐山、秦皇島等要點，肅清境內(nèi)的日偽軍，一度切斷北寧鐵路交通。進攻唐山的冀熱遼部隊，占領(lǐng)了古冶、趙各莊、越河據(jù)點，收復(fù)了開平城。

進攻張家口的部隊，由冀察軍區(qū)第十二軍分區(qū)和第十三軍分區(qū)部隊組成。8月16日，冀察軍區(qū)以第10團、第40團、第20團和蔚涿支隊從東、西、南三面向張家口進攻，軍區(qū)獨立第5團、宣懷支隊、延安支隊和當(dāng)?shù)孛癖趹褋?、土木、沙城段進行破擊，阻止日軍向北平逃竄，配合主力進攻張家口。20日，冀察軍區(qū)部隊開始向張家口展開進攻。23日，張家口市遂告解放。與此同時，地方部隊和民兵收復(fù)了崇禮縣城，解放了多倫、康保、寶源、化德、察哈爾盟、錫林郭勒盟，攻占了懷來火車站、下花園發(fā)電廠，有力配合了主力部隊收復(fù)張家口的作戰(zhàn)。