地區，迫使偽軍津南自衛團400多人繳械投降。隨即進攻天津外圍據點，向市區逼近。冀中軍區部隊使天津陷入包圍之中。與此同時，向德石鐵路進軍的第6軍分割槽部隊，攻克束鹿縣城，全殲守軍。向平漢（今京廣線北段）鐵路和保定進軍的第7軍分割槽部隊，攻克明月店據點，佔領張登等地，一度攻入保定中，切斷了日偽軍平漢鐵路交通。
與進軍平津相呼應，冀察軍區第12平分割槽察蒙騎兵支隊北上接應南下的蘇軍；第12軍分割槽1個團及第13軍分割槽1個團和1個支隊向張家口市進攻；第12軍分割槽1個團和1個支隊破壞懷來至沙城間鐵路，阻止張家口的日偽軍東逃。同時，第12軍分割槽主力停止圍攻赤城，向張家口開進，參加奪取張家口作戰。8月16～19日，各部隊從東、西、南三面掃清張家口市外圍，阻斷日偽軍退路，20日晨，開始攻城。戰至23日，佔領張家口及萬全縣城，共殲日偽軍2000餘人，繳獲步槍1萬餘支、輕重機槍20餘挺、炮50門及大量軍用物資。冀察軍區策應作戰的部隊先後收復涿鹿、尚義、康保、崇扎等縣城，使晉察冀解放區與晉綏解放區相連線。併為進軍東北創造了條件。
在此期間，冀晉軍區第2、第3、第4軍分割槽部隊，分別佔領了行唐、盂縣、平山縣城，一度攻入石門和陽曲縣城，切斷了正太（今石太），鐵路和同蒲鐵路北段，向太原市逼近。第5軍分割槽部隊於8月13日攻克興和縣城，22日收復集寧、豐鎮等城鎮，殲滅日偽軍一部，並向人同推進。冀熱遼軍區8個多團的兵力會同地方幹部共1。3萬餘人，分西、中、東3路向熱河、遼寧、吉林等省進軍。西路從興隆和圍場地區出發，向承德方向前進；中路從喜峰口出長城。向赤峰方向前進；東路，（又稱挺進東北的前梯隊）在攻克撫寧東北的雙旺鎮、海陽鎮等據點後，於8月12日從義院口、九門口越過長城。經都山（今青龍）、平泉、凌源，向遼寧省西部地區攻擊前進，配合蘇軍作戰。在冀東的部隊，攻克唐山外圍的古冶、趙各莊等據點，一度切斷北寧鐵路交通。
晉察冀軍區所屬各部隊經半月餘作戰，奪取縣城29座，切斷戰區內日偽軍控制的鐵路交通，日偽軍被迫龜縮於北平、天津、保定、石家莊、唐山、太原等孤城。河北、山西兩省廣大地區獲得解放。
（二）晉綏軍區部隊逼近太原，攻入歸綏，奪取日偽軍佔據的城鎮據點
8月11日，晉綏軍區根據中共中央軍委賦予的任務，在司令員賀龍、政治委員李井泉統一指揮下，向日偽軍發出最後通牒，促令晉綏區境內的日偽軍立即停止作戰行動，將全部乒員、武器裝備、運輸工具及其他作戰物資，開具清單，交予八路軍，不得毀壞，若在限定時間內拒絕繳械，八路軍即以違反命令予以軍事懲處。同時，決定集中主力在冀晉、太行軍區各一部配合下，分南北兩線對太原、歸綏（今呼和浩特市）及同蒲鐵路北段平綏鐵路西段日偽軍發展進攻。
北線大反攻由雁門軍區司令員呂正操、副司令員許光達指揮。第120師騎兵一部在地方武裝配合下，於8月中旬先後攻佔武川、陶林（今察哈爾右翼中旗）縣城及歸綏以東的旗下營、白塔寺車站。與此同時，第9、第27團於18日攻克歸綏，包圍日偽軍300餘人。此時，國民黨軍傅作義部沿平綏鐵路東進，逼近歸綏。八路軍因腹背受敵，遂撤至歸綏東北的哈拉沁地區，歸綏被國民黨軍搶佔。第2、第5軍分割槽部隊於16日攻佔有玉城，18日收復平魯及其以北的敗虎堡據點。右玉、平魯等據點日偽軍向大同、朔縣撤退，第5軍分割槽部隊乘勝追擊，連克井坪鎮，朔縣城及其外圍據點。至此，同蒲鐵路被攔腰斬斷，晉綏與晉察冀解放區連成一片。
19日晨，獨立第2旅第36、第32團全殲駐清水河縣城偽軍1000餘人，俘300餘人，繳馬450餘匹。20日，第2軍分割槽第5支隊在民兵配合下，收復五寨境內的義井、李家坪據點。南線大反攻在呂梁軍區司令員兼政治委員張宗遜指揮下，調集第3、第4、第7、第8軍分割槽部隊，以太原為中心展開。
8月15～19日，第8軍分割槽部隊先後收復汾陽附近的協和堡、太原市以北的思西村、皇后園、南寨等外圍據點，並一度攻入太原市以南的太原縣（今晉源鎮），並在冀晉、太行軍區各一部配合下對太原形成包圍之勢。為策應攻取太原，第6軍分割槽部隊攻佔奇村、忻口等據點。第3軍分割槽和第8軍分割槽一部分別攻克離石以東的吳城鎮和以西的李家垣等據點，並協同第358旅第716團於21日在蘆家灘殲滅由離石撤退的日軍