區邊緣區進行頻繁的騷擾，不時以部分兵力伸入根據地腹地，企圖尋找八路軍主力作戰或襲擊八路軍後方機關，並破壞生產。
北嶽區針對敵人的行動特點，1939年春至秋末，以一部分兵力配合地方武裝，在敵人據點附近和交通線開展遊擊活動；主力部隊集結於機動位置，加緊整軍。二者輪流替換。
1939年，北嶽區多次集中兵力，對深入根據地比較孤立之敵予以殲滅性打擊。3月13日，日軍600餘人深入靈山，向龐家窪進犯，第3軍分割槽第2團斃傷其130餘人。3月25日，盂縣日軍300餘人經上社據點東犯上、下鶴山，第2軍分割槽第4團殲敵270餘人。
5月8日至6月25日，日軍第1集團軍以第36、第109師、獨立混成第3、第4旅各一部，分四期對北嶽區西部——晉東北五臺山周圍進行“掃蕩”。
5月11日，五臺、繁峙各據點日軍合擊臺懷鎮撲空後分路撤退，其中由大營進到神堂堡之敵，在撤退中遭第359旅第718團、教導營、騎兵大隊的阻擊和包圍，13日晚日軍突圍，改取小路向西北逃竄。14日晨日軍逃到上下細腰澗地區，適與向東機動的第717團遭遇。該團向敵猛撲，將其壓迫於山澗。隨後第718團等部趕到，向敵展開南北夾攻。經20餘小時激戰將敵大部殲滅，殘敵在砂河之敵接應下，回到大營。此役斃傷日軍700餘人，繳獲炮5門，輕重機槍19挺，步槍400餘支，使日軍的“掃蕩”遭到沉重的打擊。
5月18日，日軍開始第二期作戰，發現五臺山西部山地並無八路軍大部隊，原定3個星期的作戰，只進行4天便於21日草草收場。第三、第四期作戰也由於八路軍適時向東部轉移而撲空。第四期作戰中，華北方面軍直轄的第10師一部配合行動，亦無收穫。
日軍第109師參謀山崎重三郎後來回憶：“1939年5月的五臺作戰是繼1938年秋季作戰的再一次剿共作戰，其結果與初次相同，毫無收穫”。“作戰期間，幾乎無法掌握共軍的動向，甚至連共軍的蹤影也弄不清。因而，從未進行過較正規的作戰。另外，由於戰地民眾實行‘空室清野’，第一線部隊在作戰期間也未遇到居民”。＇〔日〕防衛廳防衛研修所戰史部：《華北治安戰》（1），朝雲新聞社，1984年版，第158頁。＇
5月7日，梁各莊日軍500餘人沿淶（源）易（縣）公路西進佔領大尤華後，留駐300餘人在大龍華建立據點，企圖與淶源日軍相呼應打通淶易公路，將第1軍分割槽南北分割。該軍分割槽以第1團、第2團1個營、特務營、騎兵營、炮兵連、遊擊第3支隊、第5支隊共3000餘人，於5月2