1938年,人侵山西的日军,一面积极攻夺晋东南城镇要地,一面沿邯(郸)长(治)大道长驱突进,进攻临汾。邯长大道成为日军一条极为重要的后方交通运输线,黎城成为运输线上一个重要的兵站基地。为了切断日军运输线,狠狠打击日军的嚣张气焰,刘伯承、邓小平、徐向前三位首长经过认真研究,决定派一部分兵力佯攻黎城,而在黎城、潞城之间的神头岭布下重兵,等待涉县、潞城的援敌,集中兵力歼灭之。他们将神头岭伏击战计划电报朱德、彭德怀,3月12日朱、彭批准了战斗计划。
   3月15日夜,设伏神头岭的我军第一二九师三八六旅在陈赓旅长的带领下,悄然进入神头岭。16日凌晨4时,按照预定计划,我军第七六九团一个营向黎城守敌发起猛烈攻击,黎城守敌措手不及,惊恐万分,向潞城、涉县敌人求援,果然中了我军布下的“迷魂阵”。涉县增援日军急忙出动,被我军第七六九团主力击垮,仓皇窜回涉县。潞城日军接到求援信号,也于8时许派出部队增援,敌先头部队到达黎城赵店镇浊漳河大木桥时,才发现大桥已被我军炸毁,只得望河兴叹。9时许,潞城方面派出1500人的主力部队,经神头岭向黎城进发,这是日军第十六师团下元兵团柏谷联队的精锐。他们不可一世,绝对没想到我军敢啃这块“硬骨头”,大摇大摆进了我军的伏击圈。“打!”一声令下,刹那间神头岭变成了一座火山,成百成千的手榴弹在敌群中炸响,横飞的弹片,闪闪的火光,连同飞腾的硝烟尘土,汇成了一条愤怒的火龙,一下把长长的日军队伍和公路都吞没了。敌军鬼哭狼嚎,抱头鼠窜,我军乘胜冲进敌群,用刺刀、长矛、大刀与敌展开激烈拼杀,仅两个多小时就结束了战斗。13时后,潞城、黎城又派出增援部队,但都 被我军第一二九师击退,16时全部战斗结束,共歼敌1500余人,缴获长短枪550余枝,击毙骡马600余匹,而我军伤亡仅240余人。
  神头岭伏击战,是八路军挻进山西抗日前线后一次较大规模的伏击战,对牵制日军向晋南、晋西进攻起到了重要作用。这次伏击战是八路军“吸打敌援”歼灭其援军的最好战例之一,就连日军统帅部也不得不称之为八路军的“典型的游击战”。