正太铁路横越太行山，是连接平汉、同蒲两条铁路的纽带，是日军在华北的重要战略运输线之一，日军在正太铁路沿线驻有独立混成第四旅团（司令部驻泉阳）全部，独立混成第八、第九旅团（司令部分别驻史家庄和太元）各一部。
8月20日夜，晋察冀军区在司令员兼政治委员聂司令指挥下，以18个步兵团、一个骑兵团又两个骑兵营、五个游击支队，在部分炮兵和工兵配合下，组成左、中、右三个纵队，分别向位于正太铁路东段、日军独立混成第八旅团大部和独立混成第四旅团驻守勐县娘子关的一部展开攻击。
经数小时激战，右纵队攻入晋冀交界的要隘娘子关，歼灭日军第四旅团一部，尔后，破坏了娘子关以东的桥梁和通信线路。
向娘子关至微水段进攻的中央纵队，连克蔡庄、地都、北峪、南峪等日军据点，并破坏桥梁两座，攻击井陉煤矿的中央纵队一部，在矿工支援下，破坏了煤矿的主要设施，迫使该矿停产达半年之久。
第129师在刘师长指挥下，以八个团（包括决死第一纵队的两个团）、八个独立营的兵力，组成左翼破击队、右翼破击队和中央纵队。
第129师各部也于8月20日夜对正太铁路西段日军独立混成第四旅团大部和独立混成第9旅一部展开攻击。
八路军另以两个团会同平定、辽县、榆社等地的地方武装，分别对平辽、榆辽公路进行破击，并牵制各点守敌，保障主力侧后的安全。
八路军左翼部队一部进攻芦家庄，连克碉堡4座，歼日军80余人；右翼队一部攻击桑掌和铁炉沟等据点，歼日军130余人。
八路军进行此次大规模破袭战，经过了较长时间的准备，除了参战各部外，还动员了大量根据地群众，这次不仅要彻底破坏正太铁路，还要将全部钢轨运到根据地去，加大日军修复铁路的难度，由于八路军缺乏交通工具，只能是肩抬、牛拉，将钢轨运到根据地藏好，这就要求抗日军民必须日夜不懈、连续行动才行。
这夜，驻守在泉阳城内的一个大队日军、未敢出城，第四混成旅团还有一个骑兵联队驻守在大汖温泉，一旦明天天亮后，这两支日军都可能对参加破袭铁路的军民构成巨大威胁
第129师首长为阻止日军从侧、背两个方向攻击破路部队和群众，命令预备队一部必须在21日天亮前、抢占阳泉西南4千米处的狮垴山高地，从侧后威胁从泉阳出来的日军，使其不敢轻易向北进攻破袭铁路的八路军和群众。
第129师首长在21日凌晨，将监视驻扎在大汖温泉的日军骑兵联队的两个团，其中一个团调去增援围困驻勐县县城的日军大队，使其不敢出城干扰铁路破袭战、阻止其返回泉阳。
日军一个骑兵联队的战斗力、不容小觑，第129师首长敢只留一个团监视大汖温泉的日军，是因为接到军区社会部转来的一封电报，泉阳地下党的同志汇报说，只要伪九师的两个旅没有回到泉阳，日军混成第四旅团的骑兵联队就不会离开大汖温泉。
这份情报是苍鹭情报组发给组织上的。
八路军的破袭战全面开始后，各个地下党组织都收到了上级的指示，要求所有地下党的同志、发挥主观能动性，结合自身实际情况、根据个人能力，想尽一切办法支援这次军事行动。
唐博雅收到电报后，难以抑制心中的激动，将泉阳敌军分散开、尽可能削弱泉阳敌人的实力，原来是组织上要进行一场如此大规模的正面进攻，唐博雅用最快的速度，将组织上的这个最新指示发给了马晋宁。
马晋宁跟日军三个步兵大队的大队长关系一般，但他们分驻泉阳、勐县、定平，未必敢出城破坏八路军的这次军事行动，只有骑兵联队的联队长黑藤大佐，马晋宁对他太了解了，也觉得他是有可能为了个人利益，敢于谎报军情、并拒绝执行片山的调动命令。
想到就做，马晋宁很快就给黑藤大佐发去一封电报。
这一夜，八路军突然在正太铁路全面开花，正太铁路沿线处处告急，黑藤大佐接到通报后、本来就心生惧意，他又接到马晋宁的这封急电，告诉他、一旦骑兵联队撤走，八路军一定会彻底破坏大汖温泉，那里是唐博祥花费巨资修建的，假如黑藤大佐能一直留在大汖温泉，等到马晋宁派兵前往接防，马晋宁答应给黑藤大佐个人二十根小黄鱼。
马晋宁没等多久，就收到了黑藤大佐回电：
“大汖温泉内有大量的日本侨民，骑兵联队一定会尽全力保护他们的绝对安全，直到第三旅前来换防。”
收到黑藤大佐的这份回电，马晋宁长舒了一口气，对八路军威胁最大的、就是机动力极强的骑兵联队，一个晚上的时间，运输钢轨的群众根本走不了多远，就算八路军能安全掩护群众撤退，那些钢轨肯定就运不走了。
马晋宁让唐博雅假装听到城外的枪炮声害怕，两人不断的电报往来，马晋宁在收到黑藤大佐这封电报后，才将早就拟好的电报、让迟性奇送去发送给唐博雅，由唐博雅电告组织，伪三旅回到泉阳前，日军骑兵联队不会离开大汖温泉。
至此，马晋宁才觉得没有辜负组织上的信任，泉阳城内只有日军一个大队兵力，把日军对破袭战的威胁降到了最低。
马晋宁之所以要让迟性奇帮自己传送电文，就是想给他与译电员创造多接触的机会，一旦两人互生好感，马晋宁就可以名正言顺的将译电员调到独立团去，然后让组织上给自己派来一位自己的同志做译电员。
这当然是为了安全考虑，也是工作的实际需要，马晋宁想给唐博雅传递一个情报，原本几个字的事情，他却不得不编几十字的电文，还必须是或含蓄、或肉麻的情话，太费脑筋了。
由于八路军这次大规模军事行动发起的很突然，日军一时搞不清八路军的作战意图，日军又不擅长夜战，所以，这晚八路军的军事行动、全部都顺利达成了战役企图，成功拉开了百团大战的序幕。