以吕梁山脉为依托的晋西南地区，是陕甘宁边区的东部屏障和联系晋冀豫边抗日根据地的纽带。在太原失陷前，毛泽东即指出：对以吕梁山脉为依托的晋西南，八路军应作适当部署，第一一五师师部和第三四三旅，应立即向该区转移。据此，八路军总部于1937年11月9日令第一一五师由正大铁路南进，适时转向吕梁山脉，创建晋西南抗日根据地。由于国民党阎锡山部的无理阻挠，第一一五师于12月进抵赴城、洪洞地区后，即停止向吕梁山开进。1938年2月中旬，日军第二十师团由祁县向晋西南发起进攻，先后侵占介休、孝义等地。国民党军纷纷退向晋南和黄河西岸，吕梁部分地区已成为敌后。此时，第一一五师师部率第三四三旅立即进至灵石、孝义以西地区，打击南犯之敌。2月19日，第三四三旅分别袭击孝义以西之兑九峪、辛庄，并于兑九峪附近侧击由孝义西进之敌汽车40辆，歼敌一部，随即于20日收复大麦郊。21日至22日，该旅主力在川口附近与由双池镇西犯之敌1600余人遭遇，我军毙伤敌200余人，阻止了敌之西进。同时，派出地方工作队赴石楼、永和等县发动群众，组织群众抗日武装，开创抗日根据地。
2月26日，敌第二十师团一部南下占领隰县。27日，敌第一○九师团西犯占领军渡、碛口。我陕甘宁边区黄河河防受到威胁。28日，毛泽东电示第一一五师：“敌从军渡、碛口两点猛击河西，准备渡河，绥德危急”，应“迅速以一部控制大麦郊、水头、川口、石口地区，发动群众，组织游击队，巩固战略枢纽”，并“派出足够的工作员，大力发动石楼、永和两县群众，组织游击队，巩固渡河点”，“主力应转入隰县、午城、大宁地区，寻机作战，相机消灭该敌。”遵照这一指示，代师长陈光（3月2日，林彪在隰县以北为国民党军哨兵误伤，回延安治疗）、政治部主任罗荣桓率师主力于3月3日进至隰县午城镇附近。
3月14日12时许，第一一五师先遣分队在午城镇以东地区，与由蒲县西犯之日军步骑兵1000余人预期遭遇。先遣分队按作战预案先敌展开，抢占有利地形，先敌开火，经两小时激战，毙敌100余人后，主动转移至午城西北高地，继续钳制敌人，掩护主力进至机动位置。14时许，敌进占午城，并继续西犯进占大宁。16日，我第三四三旅主力隐蔽于大宁以东之罗曲、午城、井沟公路两侧，待机歼敌。当日，敌辎重部队200余人，骡马100余匹，由午城西进至罗曲村附近时，被我第六八五团全歼。17日，蒲县之敌汽车60余辆，向大宁运送物资，当其进至井沟以西地区时，我预伏于该地的第六八六团突然向敌出击，歼其200余人，缴获汽车6辆，余敌西逃午城。同日，第六八五团于罗曲村将由大宁出来接应其辎重车队的敌军500余人击退。17日夜，第三四三旅又以一部兵力袭击敌兵站要点午城镇。进攻部队潜入镇内，突然发起攻击，毙敌50余人，缴获轻机枪5挺，步枪60余支，烧毁敌汽车10余辆，余敌乘夜暗突围逃窜。
第一一五师首长判断，敌遭此打击后，其主力必来报复，遂以第六八六团和汾西游击队预伏于井沟至张庄公路两侧高地，歼灭由蒲县来犯之敌；以第六八五团于午城南北高地阻击由大宁出援之敌。18日，敌第一○八师团步骑兵800余人，在飞机掩护下，由蒲县出动，进犯午城。14时许，其先头部队进至井沟地区，并加强搜索警戒，向公路两侧高地实施火力侦察，但我预伏部队沉着隐蔽，待其后续部队全部进入伏击圈时，突然发起攻击，敌顿时陷于混乱，一部窜入井沟、张庄据守，一部占领张庄以南地域顽抗。我军遂迅速调整部署，乘敌立足未稳，对其展开围歼战。这时，敌机6架轮番轰炸扫射，投弹100余枚；同时，被围之敌在猛烈炮火掩护下，疯狂反扑，企图突围，战斗异常激烈。我第六八六团广大指战员英勇顽强战斗，终于打退敌之连续冲击。当晚，第三四三旅在游击支队的配合下，再次向敌发起猛攻，并以小分队组成战斗群，逐个歼灭隐藏于窑洞的小股敌人。战至19日拂晓，敌除100余人逃窜外，余均被歼。在14日至18日的5昼夜战斗中，我军共毙伤敌1000余人、俘敌10余人，毁敌汽车79辆，缴获步枪200余支、机枪9挺、山炮2门，以及其它大批军用物资，缴获和击毙骡马800余匹。午城、井沟战斗的胜利，有力地打击了敌人的疯狂气焰，切断了蒲县至大宁段的交通，迫使大宁之敌东撤，从而粉碎了敌西犯黄河河防的企图，对开辟晋西南抗日根据地和巩固陕甘宁边区河防都有重要意义。
以吕梁山脉为依托的晋西南地区，是陕甘宁边区的东部屏障和联系晋冀豫边抗日根据地的纽带。在太原失陷前，毛泽东即指出：对以吕梁山脉为依托的晋西南，八路军应作适当部署，第一一五师师部和第三四三旅，应立即向该区转移。据此，八路军总部于1937年11月9日令第一一五师由正大铁路南进，适时转向吕梁山脉，创建晋西南抗日根据地。由于国民党阎锡山部的无理阻挠，第一一五师于12月进抵赴城、洪洞地区后，即停止向吕梁山开进。1938年2月中旬，日军第二十师团由祁县向晋西南发起进攻，先后侵占介休、孝义等地。国民党军纷纷退向晋南和黄河西岸，吕梁部分地区已成为敌后。此时，第一一五师师部率第三四三旅立即进至灵石、孝义以西地区，打击南犯之敌。2月19日，第三四三旅分别袭击孝义以西之兑九峪、辛庄，并于兑九峪附近侧击由孝义西进之敌汽车40辆，歼敌一部，随即于20日收复大麦郊。21日至22日，该旅主力在川口附近与由双池镇西犯之敌1600余人遭遇，我军毙伤敌200余人，阻止了敌之西进。同时，派出地方工作队赴石楼、永和等县发动群众，组织群众抗日武装，开创抗日根据地。
2月26日，敌第二十师团一部南下占领隰县。27日，敌第一○九师团西犯占领军渡、碛口。我陕甘宁边区黄河河防受到威胁。28日，毛泽东电示第一一五师：“敌从军渡、碛口两点猛击河西，准备渡河，绥德危急”，应“迅速以一部控制大麦郊、水头、川口、石口地区，发动群众，组织游击队，巩固战略枢纽”，并“派出足够的工作员，大力发动石楼、永和两县群众，组织游击队，巩固渡河点”，“主力应转入隰县、午城、大宁地区，寻机作战，相机消灭该敌。”遵照这一指示，代师长陈光（3月2日，林彪在隰县以北为国民党军哨兵误伤，回延安治疗）、政治部主任罗荣桓率师主力于3月3日进至隰县午城镇附近。
3月14日12时许，第一一五师先遣分队在午城镇以东地区，与由蒲县西犯之日军步骑兵1000余人预期遭遇。先遣分队按作战预案先敌展开，抢占有利地形，先敌开火，经两小时激战，毙敌100余人后，主动转移至午城西北高地，继续钳制敌人，掩护主力进至机动位置。14时许，敌进占午城，并继续西犯进占大宁。16日，我第三四三旅主力隐蔽于大宁以东之罗曲、午城、井沟公路两侧，待机歼敌。当日，敌辎重部队200余人，骡马100余匹，由午城西进至罗曲村附近时，被我第六八五团全歼。17日，蒲县之敌汽车60余辆，向大宁运送物资，当其进至井沟以西地区时，我预伏于该地的第六八六团突然向敌出击，歼其200余人，缴获汽车6辆，余敌西逃午城。同日，第六八五团于罗曲村将由大宁出来接应其辎重车队的敌军500余人击退。17日夜，第三四三旅又以一部兵力袭击敌兵站要点午城镇。进攻部队潜入镇内，突然发起攻击，毙敌50余人，缴获轻机枪5挺，步枪60余支，烧毁敌汽车10余辆，余敌乘夜暗突围逃窜。
第一一五师首长判断，敌遭此打击后，其主力必来报复，遂以第六八六团和汾西游击队预伏于井沟至张庄公路两侧高地，歼灭由蒲县来犯之敌；以第六八五团于午城南北高地阻击由大宁出援之敌。18日，敌第一○八师团步骑兵800余人，在飞机掩护下，由蒲县出动，进犯午城。14时许，其先头部队进至井沟地区，并加强搜索警戒，向公路两侧高地实施火力侦察，但我预伏部队沉着隐蔽，待其后续部队全部进入伏击圈时，突然发起攻击，敌顿时陷于混乱，一部窜入井沟、张庄据守，一部占领张庄以南地域顽抗。我军遂迅速调整部署，乘敌立足未稳，对其展开围歼战。这时，敌机6架轮番轰炸扫射，投弹100余枚；同时，被围之敌在猛烈炮火掩护下，疯狂反扑，企图突围，战斗异常激烈。我第六八六团广大指战员英勇顽强战斗，终于打退敌之连续冲击。当晚，第三四三旅在游击支队的配合下，再次向敌发起猛攻，并以小分队组成战斗群，逐个歼灭隐藏于窑洞的小股敌人。战至19日拂晓，敌除100余人逃窜外，余均被歼。在14日至18日的5昼夜战斗中，我军共毙伤敌1000余人、俘敌10余人，毁敌汽车79辆，缴获步枪200余支、机枪9挺、山炮2门，以及其它大批军用物资，缴获和击毙骡马800余匹。午城、井沟战斗的胜利，有力地打击了敌人的疯狂气焰，切断了蒲县至大宁段的交通，迫使大宁之敌东撤，从而粉碎了敌西犯黄河河防的企图，对开辟晋西南抗日根据地和巩固陕甘宁边区河防都有重要意义。