冈村宁次刚刚上任，就遭遇了如此令人头疼的事情，这让这位有着中国通之称的日本将军有些怒不可遏。
当下，冈村召集一干日军指挥官商讨这事儿，制定应对策略。
经过一番激烈的辩论之后，绝大多数的日军指挥官都认为，眼下的乱局已经严重影响到了大日本皇军进占中国的计划，也威胁了到了整个皇军的声誉以及安全，理应集中兵力对这些可恶的土八路进行反击。
冈村宁次也是出了名的从善如流，既然麾下的将官们都认为应该强势反击，当即冈村宁次便决定反击的同时进行疯狂的报复。
用他的话说，大日本皇军必须要让那些土八路以及支持土八路的其他反抗者见识一下大日本武士的风采，让他们见识一下什么是真正的帝国武士。
更要让他们明白，无谓的抵抗是没有任何意义的，除了让他们头颅早落地几天，仅此而已。
不过不同于华北方面军的前几任司令官那么莽撞，冈村宁次是一个谋定而后动的人，他没有立即下令反击，而是先派出情报部门，全力调查八路军在华北的进攻路线以及兵力部署。
此时，八路军正是全线出击，活动最为频繁的时候，混乱的局势下，平时根据地的一些老百姓此时便松懈了下来，很快就被日伪军的情报部门给渗透了进来。
很快，日军方面就对八路军的基本情况有了一定的认识。
而华北方面军司令部，在了解了八路军的整个进攻情况后，即令其所属部队进行反击。
首先日军坚守和恢复各铁路沿线的据点，并协同铁路工程部队修复铁路与桥梁，与此同时还组织部队向铁路两侧及八路军的根据地进行扫荡，达到以点及线，然后以线达面的效果。
随后华北方面军所属的驻山西的第1军，在山东的第12军，在石家庄的第32师团，在北平的独立混成第15旅团及在天津的27师团步兵团长松山佑三少将之临时混成第101旅团各一部，先后由涞源、易县、行唐、灵寿、五台、灵丘等地出动，围攻晋察冀军区的阜平一带。
经20天的扫荡，这些日伪军给八路军造成了巨大的损失之后，随即停止进攻，并返回了原驻地。
但其独立混成第15旅团之一部，则进驻于北平以西约60公里的东斋堂地区，始终没有撤离。
而驻山西第1军所进行的报复性扫荡，因整个兵力不足，故分3期进行，主要是合围在晋东南的第129师与晋西北的第120师。
其第1期扫荡晋东南的计划为：以独立混成第4旅团从辽县、第36师团一部从潞城，以南北对进，扫荡辽县、涉县、潞城、襄垣、武乡地区之第129师，破坏其根据地。
同时以第37师团一部，沿白晋铁路之南关镇、沁县、虢亭一线向南，独立混成第16旅团一部从同蒲路南段的平遥、介休、霍县地区向东，第41师团以1个步兵大队，从洪洞县向东。3部合围沁河上游之郭道镇、沁源地区之129师部队。
日军的报复性进攻于10月11日开始行动，对预定的上述两地区进行合围。
129师在反扫荡中，于10月14日在和顺西南约15公里的弓家沟进行了设伏，击毁日军运输队的汽车40多辆。
29日又在武乡县以东的关家垴地区，突然包围了日军1个大队，共歼敌400多人。
该地的日军经多次反复扫荡后，未能寻找到八路军的主力部队，遂于11月14日结束。
第2期扫荡太岳区郭道镇、沁县一带的3支敌军约7000人，于11月19日开始行动，但始终未能合围到129师的主力，且多次遭到八路军分散小部队的袭击，伤亡260多人，于12月3日结束了这次扫荡。
由于兵力不足，敌第1军在10月扫荡了太行地区，11月扫荡太岳地区之后，于12月中旬又以独立混成第3、第9旅团与驻宁武的第36师团，共约万余人扫荡了晋西北。
这一次日军来势汹汹，第120师迫不得已只能全线后撤，日军进展顺利。
至12月23日，日军占领了晋西北除黄河东岸之河曲、保德以外的全部县城，八路军在晋西北的势力遭到了巨大的打击。
不过120师并没有一味地后撤，在日军占领了晋西北七县之后，他们将主力一部化整为零的同时，与地方部队、民兵对日伪军展开游击战，并集中一定的力量破袭敌之交通线，与伏击敌之运输部队。
直至日军在1941年的1月下旬全部撤离该地区之前，120师与敌进行了200多次战斗，歼敌近2500人。
八路军此次发动的百团大战，从1940年8月20日的破袭战开始，至12月5日的反扫荡而中止，历时三个半月。
经这次作战，歼灭了大量的敌人，破坏了敌赖以向抗日根据地扫荡、蚕食的铁路、公路交通。
战果统计，是役八路军击毙、击伤日军20645人，击毙、击伤伪军5155人，俘虏日军281人，俘虏伪军16400人，缴获长短枪5400余支，缴获轻重机枪200余挺。
破坏铁路的情况为，正太路方面的桥梁被炸48座；铁路被破坏40处；车站被烧毁7处；给水塔被炸毁两座；隧道被炸塌7处；电线杆被锯断、推倒1300根；电线被切断85公里。
平汉路方面的桥梁被炸19座；铁路被破坏67处；车站被烧毁12处；电线杆被锯断、推倒约500根；电线被切断38公里。
同蒲路方面的桥梁被炸6座；铁路被破坏7处；车站被烧毁1处；水塔被炸倒3座；电线杆被锯断、推倒640根；电线被割断23公里。
以上被破坏的铁路，累计总长度为474公里，而挖断公路则是长达1500公里。
为配合这次破袭战，在山东、河南地区的八路军，亦对津浦路、胶济路、陇海路进行了破袭。
而华北方面军遭到这次攻击后，对八路军居然有这样大的力量深感意外。
在分析这次遭到不意的战役进攻时认为，主要是由于情报失灵，所以在百团大战后，华北方面军即从各方面加强对八路军的侦察和进行大规模的扫荡。
其设在北平故宫内的“皇城研究所”，则加紧破译八路军的电报，企图提前获知军事行动的情报。