此时，八路军第129师查明日军在邯郸至长治公路上运输频繁，沿线警戒较以前加强，并在东阳关增设了据点，驻有150余人。
八路军第129师为了进一步破坏日军的交通运输线，打击向晋东南进攻之敌，129师决定以3个主力团，在响堂铺一带设伏歼灭日军的运输车队，切断敌人的运输线，战斗由徐副师长指挥。
响堂铺是邯郸至长治公路上的一个小村镇。镇南侧山势陡峭；镇北侧也是高山，但山势较平缓。两山之间是一条长长的峡谷，日军依山顺谷修建了一条简易公路。
响堂铺恰是由河北进入山西，翻越太行山的咽喉，选择在这里伏击日军，既利于八路军展开战斗，更可抓住敌人要害，予其沉重打击。
八路军第团、772团以响堂铺为中心，西起东阳关，东至椿树岭等的三十华里的狭长地带设伏。
八路军第129师以第团全部和第769团主力，预伏于响堂铺公路以北的后面，宽漳至杨家山东西长5公里的一线山地，以一部伏于公路以南之山脚下，阻止日军抢占南面高山，以第772团全部及第769团一部，阻击由黎城和涉县可能来援之敌，并掩护伏击部队侧后方的安全。
3月30日黄昏，八路军各部队在徐副师长指挥下，由黎城县的庙上村、马家峪一带出动，于当夜二十四时进入伏击地区。
31日拂晓，日军由东阳关出动二百余人，向在苏家峧预伏的七连发起进攻，并请示是否撤出阵地。<>
徐副师长判断，日军还未发觉八路军设伏的企图，因此命令以一个营进至庙上村以东高地，其他部队继续荫蔽；同时派出参谋侦察敌情，判明从东阳关出动的二百余人，并非日军，而是一群老百姓牵着几头驮驴在赶夜路。
31日8时许，日军第十四师团的山田辎重部队所属之两个汽车中队，驾驶着一百八十辆汽车，由黎城经东阳关开来，至9时，全部驶入一二九师预设的伏击地区。
团主力的步枪、机枪、迫击炮一齐开火，压制住了反抗的日军。
随后，八路军将士扑上汽车，与来不及下车的日军短兵相接，展开白刃格斗。向南山脚下逃窜的几小股日军，被八路军预伏部队用机枪、手榴弹，将其压回到大道上，全部消灭。
另有三十几名日军，乘隙钻进大道以南的山地，才得以侥幸逃脱。
经过两个小时的激战，日军随车掩护部队的一百七十余人，大部被击毙；一百八十辆汽车，被全部烧毁。至11时，战斗结束。
从黎城和东阳关出动的日军步骑兵四百余人，向马家拐猛烈进攻，企图解救在响堂铺被伏击的辎重部队。772团，将其击溃。
日军的这股援军见寡不敌众，只得暂时撤回东阳关村内。随后，黎城又出动了二百余日军，与退守东阳关的日军会和，连续向772团发动攻击，均被击退。
同时，驻扎在涉县的日军乘坐六辆汽车，出援响堂铺，当行至椿树岭以东时，被769团的打援部队击退，汽车被击毁一辆。
下午4时许，日军出动12架飞机，在响堂铺地区狂轰滥炸，但八路军参战部队已撤出战斗，安全转移了。
响堂铺战斗的胜利，为129师移驻涉县，开辟晋冀豫抗日根据地奠定了基础。
华胜利得到了响堂铺战斗的胜利后，决定必须在这种全国抗战最佳的时候，再向日军驻扎的吉林地区开进，以此早日地打下日本关东军的总部和伪满洲国的国都长春……