山西新军编入八路军120师、129师编制。1940年3月，八路军与国军鹿钟麟等三个军共6万多人发生冲突。1940年3月，日军扶植汪精卫的“南京国民政府”成立。抗日局势日趋恶化下，1940年8月，八路军晋察冀军区、120师、129师发动20万人参加的百团大战。此后，日军展开长达数年的扫荡与“三光政策”。皖南事变后，八路军的第4纵队、第5纵队亦补充事变中被国军围剿的新四军兵力。八路军自1941、42年开始遭受物质困乏以及兵源减少的威胁。1942年八路军前方军部被日军偷袭，前总参谋长左权殉国；此后中共中央军委