批偵察機搜尋我們，我們難以隱藏行蹤。”聶副師長的分析，使大家陷入沉默，也許這次對鐵路線的襲擊是一條不歸路。
8時整，688團長陳錦秀一聲令下，伴隨一顆紅色的訊號彈，四個營發起了向高碑店的攻擊。駐紮在高碑店大約有一個大隊鬼子的護路部隊，此時高碑店的鬼子已經接到北平日軍司令部的電令，讓他們高度戒備，其實鬼子已經進入戒備狀態。日軍在高碑店至徐水一線發現中國軍隊的電臺後，訊息很快反饋到北平最高司令部。
華北佔領軍最高司令官很快判斷出中國軍隊將對這一線鐵路發動襲擊，這一驚非同小可。司令部一面派出部隊由兩側增援，同時北平司令部決定乾淨、徹底吃掉這支膽大妄為、孤軍深入的中國軍隊。北平司令部親自指揮，命令張家口第2師團抽調兩個聯隊迅速沿太行山南下，務必堵住中國軍隊的退路。與此同時，電令石家莊的鬼子向保定增援，而命令保定的鬼子分兵直接插向東北，匯合南下的鬼子，徹底堵死中國軍隊的退路。
鬼子此舉應驗了聶榮臻的預判，正在發動進攻的344旅已經陷入危險的合圍之中。688團對高碑店的進攻很順利，兩個小時後日軍護路部隊難以抵擋，退出高碑店並向逐州方向退去。佔領高碑店後，團長陳錦秀沒有命令部隊追擊作戰，而是派一個營對逐州方向實施警戒並阻擊這個方向的日軍反撲。
其他部隊開始炸燬車站，並沿著鐵路線向南一路破壞。687團在團長張紹東率領下，很快也攻佔了徐水車站。日軍護路部隊撤出徐水後很快和保定前來增援的一個大隊鬼子匯合開始反擊，日軍的攻勢並不猛烈，張團長派兩個營阻擊日軍，另外兩個營由南向北破壞鐵路線。
教導團對北河車站發動進攻更加順利，北河車站只有500多名鬼子護路部隊，他們難以抵擋猛烈的攻勢，很快他們就放棄了車站，向東部撤退。教導團僅僅激戰了40分鐘就佔領了北河車站，接著教導團一分為二，分南北兩路沿著鐵路線破壞鐵路。截止到午夜日軍北平司令部接到報告。高碑店至徐水已經完全失去聯絡。根據反映上來的情況，很明顯中國軍隊至少有一個旅的兵力對鐵路線進行襲擊作戰，不然的話不能再如此短的時間內完成這麼長距離的攻擊。
面對平漢鐵路線的癱瘓，日軍北平司令部認為事態嚴重了，他們在第一時間上報大本營。日軍大本營緊急召開軍事會議，很快得出結論，平漢鐵路線的癱瘓，佔領山西的戰略計劃已經無法實現，山西境內的幾十萬大軍將面臨缺彈少糧的局面，反之如果中國軍隊發動全線反攻，有全軍覆沒的危險。
凌晨三時，日軍大本營的命令便下達陽泉司令部，當司令官寺內壽一接到大本營的電令後呆若木雞，平漢鐵路保定至逐州一線遭到中國軍隊大範圍襲擊，全線癱瘓。命令寺內壽一停止攻擊結束太原會戰。隨後日軍大本營為了顧及臉面，對外公佈日軍已經完成進攻山西的戰略，達到預期戰略目的。
太原戰區司令部裡，一大早一名參謀興奮說：“報告司令官，日軍全線停止了進攻，但是日軍的轟炸機群反而加強了轟炸。”穆亞平興奮說：“彭總！我們贏了，太原會戰我們勝利了，”說完穆亞平眼裡沁滿了淚花。頓時司令部裡所有的人都發出歡呼聲，人們相互擁抱，那種喜悅簡直無法形容。
彭德懷也是非常激動，但是常年的征戰他已經練就了超過常人的沉穩，此時他只是微笑的望著大家，顯得非常淡定。穆亞平恢復常態說：“通電嘉獎344旅全體官兵，他們為太原會戰的最後勝利立了一大功。彭總！下一步344旅將面臨日軍重兵的圍剿，恐怕！”彭德懷說：“即使付出這個代價值得，我相信他們一定能突圍出來。”
彭德懷轉身說：“電令344旅，完成任務後，根據情況突圍，實在不行分散突