1945年8月中共中央、中央軍委下達(dá)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(dá)了中央軍委的作戰(zhàn)意圖：命令晉察冀軍區(qū)部隊(duì)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(jìn)，挺進(jìn)遼寧，進(jìn)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(tuán)的指示，先后將38個小團(tuán)擴(kuò)編為大團(tuán)，并陸續(xù)將8個地區(qū)隊(duì)、65個縣支隊(duì)、39個縣大隊(duì)編成了62個團(tuán)，全區(qū)共有100個團(tuán)，參加反攻作戰(zhàn)。

為了保障作戰(zhàn)的順利進(jìn)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(tuán)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(xiàng)活動，組成擔(dān)架隊(duì)、運(yùn)輸隊(duì)，救護(hù)、慰勞傷病員，運(yùn)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(tuán)，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(jìn)攻北平的部隊(duì)，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(duì)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(duì)主力一部與冀熱遼軍區(qū)部隊(duì)一部，從東、南、西三面向北平逼近，第十四軍分區(qū)部隊(duì)一部于8月20日占領(lǐng)了通縣飛機(jī)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(duì)主力從西南面向北平進(jìn)攻前進(jìn)，推進(jìn)到長辛店、豐臺附近。第十軍分區(qū)一部進(jìn)至南苑等地。至此，對北平構(gòu)成了包圍態(tài)勢。進(jìn)攻天津的部隊(duì)，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(tuán)的兵力以天津?yàn)橹攸c(diǎn)，向日偽軍發(fā)起進(jìn)攻。經(jīng)過激戰(zhàn)，八路軍一部占領(lǐng)楊村機(jī)場，攻克天津外圍據(jù)點(diǎn)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(jìn)天津南郊。

冀晉軍區(qū)部隊(duì)以6個團(tuán)兵力配合晉綏軍區(qū)部隊(duì)進(jìn)攻太原，攻占豐鎮(zhèn)、商都、集寧等城，并相繼進(jìn)攻大同；另以3個團(tuán)，協(xié)同冀中區(qū)部隊(duì)進(jìn)攻石家莊、保定等城。配合晉綏軍區(qū)奪取太原的部隊(duì)，收復(fù)盂縣縣城后，從東西、東北面進(jìn)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(duì)從東、北兩面逼近大同，另一部在商都與蘇蒙聯(lián)軍會師。進(jìn)攻石家莊的冀晉軍區(qū)和冀中軍區(qū)部隊(duì)，拔除了外圍據(jù)點(diǎn)多處。

冀熱遼軍區(qū)出動部隊(duì)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(jìn)發(fā)。留在冀東的部隊(duì)則在地方武裝的配合下進(jìn)攻唐山、秦皇島等要點(diǎn)，肅清境內(nèi)的日偽軍，一度切斷北寧鐵路交通。進(jìn)攻唐山的冀熱遼部隊(duì)，占領(lǐng)了古冶、趙各莊、越河據(jù)點(diǎn)，收復(fù)了開平城。

進(jìn)攻張家口的部隊(duì)，由冀察軍區(qū)第十二軍分區(qū)和第十三軍分區(qū)部隊(duì)組成。8月16日，冀察軍區(qū)以第10團(tuán)、第40團(tuán)、第20團(tuán)和蔚涿支隊(duì)從東、西、南三面向張家口進(jìn)攻，軍區(qū)獨(dú)立第5團(tuán)、宣懷支隊(duì)、延安支隊(duì)和當(dāng)?shù)孛癖趹褋?、土木、沙城段進(jìn)行破擊，阻止日軍向北平逃竄，配合主力進(jìn)攻張家口。20日，冀察軍區(qū)部隊(duì)開始向張家口展開進(jìn)攻。23日，張家口市遂告解放。與此同時，地方部隊(duì)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(duì)收復(fù)張家口的作戰(zhàn)。