百团大战的号角吹响了。这场总破袭战，首先在正太铁路发起。8月8日，朱德、彭德怀、左权下达的《战役行动命令》进一步明确了战役部署和任务，其中要求：“聂集团主力约10个团破坏平定（平定县不含）东至石家庄段正太线，破坏重点应在娘子关、平定段。对北宁线、德州以北之津浦线、德石路、沧石路、沧保路，特别是对元氏以北至卢沟桥之平汉线，应同时分派足够部队宽正面的破袭之，阻击可能向正太线增援之敌，相机收复某些据点。对西、北两面之敌，以适当兵力监视之。另以有力部队向盂县南北敌据点积极活动，相机克服某些据点。”“聂集团”是指由司令员兼政治委员聂荣臻指挥的晋察冀军区部队，这是以八路军第115师的独立团、骑兵营、师教导队等3000多官兵为骨干发展壮大起来的，在晋察冀根据地开展敌后斗争的一支抗日力量。“聂集团”的主要任务是破袭正太路东段，主要作战对象是日军独立混成第8旅团大部，独立混成第4旅团一部。这一地域，有日军坚固设防的娘子关天险，有日军的重要燃料基地井隆煤矿。这些要点，日军都进行严密守备。
聂荣臻司令员接到八路军总部的命令后，立即抽调了18个步兵团，1个骑兵团又2个骑兵营、3个炮兵连、1个工兵连、5个游击支队，分别组成左纵队、右纵队、中央纵队、钳制部队和总预备队，破袭正太路阳泉至石家庄段；同时对平汉铁路元氏至卢沟桥段等铁路段也作了相应的破袭部署。当时，正太路沿线的日本驻军主要有独立混成第4旅团全部，该旅团司令部设在阳泉；独立混成第8旅团一部，该旅团司令部设在石家庄；独立混成第9旅团一部，该旅团司令部设在太原。日军在正太铁路沿线城镇、车站、桥梁、隧道附近筑有坚固的防御工事，在铁路两侧10～15公里地区还设有外围据点。堡垒之间用交通壕相连接，周围又设有铁丝网、障碍物，布置了严密的火网，平定到石家庄两侧，就有40多个据点。破袭战在许多地段将是攻坚战。根据这些情况，聂荣臻决定先攻占敌据点，再实施破路。
战前，聂荣臻要求参战部队抓紧时间进行攻坚和破城的针对性训练，特别要重视侦察敌情，准备爆破器材，选择好进攻道路。各项准备工作基本就绪以后，聂荣臻带着一个精干的指挥组赶到前线。聂荣臻的指挥所设在井陉附近一个叫洪河漕的小山村里。井陉有总矿、新矿、阳并矿3个矿区，是华北地区一个储量丰富的煤矿，日军把这个煤矿视为命根，投入了相当多的人力物力。聂荣臻决心破坏这个煤矿，有意把指挥所设在井陉附近。8月20日，夜空漆黑，雨淅淅沥沥地下着，突然，正太铁路两旁腾起了一颗颗红色信号弹。刹那间，随着一阵雷鸣般的爆炸声，各路突击部队像猛虎下山，扑向敌人的据点和车站。八路军向正太铁路全线发起突然攻击，日军事先竟然毫无所知，各据点守军没有任何准备，一时间，全线陷入被动。战役之初，守备正太路东段的日军独立混成第4旅团司令部“根本弄不清楚各方面的情况，经过两三天以后，才逐渐判明”。在聂荣臻指挥下，晋察冀军区的部队3路出击，3路高奏凯歌。其中一路是突袭娘子关的右纵队由晋察冀军区第2军分区司令员郭天民、第4军分区政治委员刘道生指挥，辖有第19、第5团，主要负责击破正太铁路娘子关至乱柳段之间的交通线，重点是娘子关的日军据点。