1938年3月上旬，八路军第一二九师南下邯(郸)长(治)大道以北的襄垣、武乡地区，寻机打击邯长大道上的敌人，破坏其交通线。
邯长大道，东起平汉线上的邯郸，西至山西的长治，中经武安、涉县、其间黎城、潞城等地，横贯太行山脉，与临屯公路相连。黎城东阳关内外的一段公路，是日军一〇八师团重兵侵犯上党的后方交通线，黎城是重要的补给站。八路军总司令朱德指示第一二九师师长刘伯承、副师长徐向前："相机袭取黎城、潞城，占领东阳关，打击增援队。"
根据总部这一指示，副师长徐向前决定在这段公路上以伏击战的手段，积极打击日军运输增援队，破坏敌后勤补给线，狠狠地打击日军的嚣张气焰。为此，徐向前派出侦察人员，对作战地城的敌情进行反复连续的侦察。由此发现，黎、涉这条公路线上，每日都有敌军的汽车来往，运送兵员和军用物资。根据这种情况，进而查明了敌在近期将有180辆军车从黎城开往涉县的情报。
查明了敌情，摸准了去向、时间和掩护兵力以后，徐向前亲自到沿途去选择伏击地域。从黎城到涉县，经东阳关、王后岭、上下弯、响堂铺、河头村、椿树岭、河南店等地。其中响堂铺附近的公路是沿河而行，路南陡，路北缓到河底的地形。徐向前同旅团指挥员陈赓、陈锡联等经过一番现地勘察，认为响堂铺南面是高山多悬崖，北面是起伏地。鉴于伏击的目的是大量歼灭敌人，伏击的对象是敌人的汽车运输队。如果在这种蜿蜒于山间谷地，直到小河底狭窄的汽车路上组织伏击，我们居高临下，进退自如，而敌人则处于既无回旋余地，又无依托招架的地形，徐向前说："这是一个理想的伏击地，在路北设伏，便于隐蔽，又便于出击；而敌人退无后路，守无凭藉，且此居中，是东阳关和涉县两个敌人据点增援的最远距离。"所以，在这种地形上，我们可以从南北两侧依托高地摆兵布阵，以南北两侧的夹击钳住敌车队长龙，东西两头拦堵住敌车队的头尾，180辆汽车，就能让他一兵一车都无法通过。
伏击地形选择好后，伏击日军汽车运输队的战斗定于3月31日。这时，又传来了刘伯承师长在神头岭指挥陈赓旅和第七六九团歼灭日军1000多人的胜利消息，这对参加伏击战的部队是一个极大的鼓舞。
3月26日，徐向前和邓小平率刚从神头岭打了胜仗转移回来的陈赓旅从下良出发，向伏击地域机动。这时虽然连日小雨，山路还有雪，道路泥泞，春寒逼人，但是战士们知道要伏击日军的运输车队，要给骄横狂妄的日军以沉重的打击，所以，部队情绪高涨，斗志昂扬。
30日晚，部队从秋树垣、马家峪、庙上村隐蔽地向响堂铺地域开进。徐向前命令各团：31日拂晓前进入阵地，严密封锁消息，搞好隐蔽、伪装和防空；由干部组织良好的观察；以电话和确实的徒步通信保证联络畅通；机关有关部门准备好打扫战场、收集战利品和收容伤员。
按照徐向前的命令，31日凌晨，部队进入伏击地域。徐向前的指挥所设在响堂铺路北的后狄村山坡上。第七六九团在响堂铺以东，位于杨家山、江家庄一线，并派出小分队到公路以南隐蔽待机；第七七一团在响堂铺正面，位于宽漳、后宽漳一线，也派出小部队在公路以南埋伏，协同第七六九团派出的小部队；第七七二团位于师指挥所右后方的马家拐，并派出部队向东阳关附近和东北的苏家蛟游击警戒，准备阻击可能由黎城、东阳关来援之敌，掩护伏击部队右后方的安全。
陈赓的旅指挥所在七七一团的阵地后面。第七六九团还抽出4个连的兵力前出到棒树岭、河南店之间，准备阻击可能由涉县来援之敌；另一个连进至杨家山以东的王堡，保障本团的左后方安全。整个设伏阵地，多是背阴面，坑坑洼洼里积雪刚刚融化，但夜间又结冻了一层冰，战士们忍受着寒冷，一动不动地隐蔽着。徐向前守着电话机，准备随时处理可能出现的意外情况。
徐向前认为，伏击战斗，"伏"是手段，"击"是目的，"伏"是为"击"创造条件，"击"是"伏"的必然结果。"伏"的好差，决定着"击"的效果大小。这两者是一个完整的战斗过程。所以说，伏击战斗，当敌人没有到来之前，待伏部队必须要耐心沉着地等待，就是敌人来了，但还没有全部进入我阵地之前，也仍然需要指挥员和部队保持沉着及冷静的头脑，不急不躁，很好地观察情况和准确地掌握攻击的时机。若我袭击过早，会暴露我伏击意图，使敌人转头脱离逃跑；或及时疏开队形，展开火力向我发起攻击，使敌变被动为主动；若我出击过迟，只能揪住敌人的尾巴，打不着或歼灭不了敌人，弄得不好，甚至走过去的敌人重兵主力会像毒蛇一样乘机转回头来向我发起攻击，使我主动变被动。总之，伏击战斗，一方面，搞好"伏"是有效"击"的前提；有效"击"，是搞好"伏"的结果；另一方面，搞好"伏"是条件，及时"击"是关键，既不能失之于早，又不能失之于迟。否则，都会造成我"伏"而未"击"，或"伏"而难"击"的不利后果。只有当敌人部队全部进入我伏击阵地之后，这时伏击部队才能由静转为动，出其不意，攻其不备，以迅雷不及掩耳之势，泰山压顶之威，向敌人展开突然猛烈的袭击，力求以最大的兵力攻击，以最大的火力压制，乘敌人指挥官还没有完全搞清情况，还没有形成判断，没有定下决心，部队还未来得及疏散展开，火力尚未组成之际，就给敌以最大的杀伤和压制，由此战而胜之。
31日晨，部队依然在隐蔽待伏，公路上只有三五辆汽车开过去，就是不见汽车大队的影子。此时，部队上下都在等待着，等待得有些焦急。突然一阵急促的电话铃声，指挥所里立刻紧张起来。电话是陈赓旅长向徐向前副师长报告最新情况："第七七三团报告，东阳关之敌200余人进至马家峪；长宁东南高地有敌骑兵，向我侧后运动。"陈赓判断，敌人可能发现了我设伏行动，企图从右翼侧击，截断我后路。由此请示徐向前副师长："是不是把主力撤回到庙上村、鸭儿山去截击敌人？"
对这突如其来的变故，徐向前处于两难的选择之中。徐向前反复分析得出：如果是敌人发现了我设伏行动而将计就计，包抄后路，那是很危险的，这就必须马上撤出伏击阵地，放弃这次战斗另作他图；如果不是这样，敌人的行动是另有其他目的，或者只是一种巧合，那么我方急于撤出伏击阵地，就要失去一次有利的战机，失掉一次胜利的机会，那可就成了没打仗的败仗了。
徐向前又把分析和判断的范围扩大一些来思考，"料敌计险，必察远近，将之道也"。徐向前认真研究着地图，最后他果断地得出结论，此情报不可靠。如果敌人真的发现了我在此地组织伏击行动，决不会只派这么一点兵力前来"打草惊蛇"或"自投罗网"，肯定会以大部队来围攻。所以，敌人很可能是另有他图。于是，徐向前立即拿起电话对陈赓说："没有我的命令，原计划不得变更，部队不能动，要严密埋伏，不得暴露。情况先不要向下传。"
下达了命令以后，徐向前又对参谋人员讲：你们应该注意，在敌情没有完全搞清楚之前，不要向邓政委报告。我们在前面，不要向邓政委报告不明白、不确实的情况，给邓政委出难题。然后徐向前又派出参谋人员亲自到东阳关和苏家蛟方向去探听虚实。并反复叮嘱他们，一定要把情况搞确实，快去快回。
大约两个小时，侦察参谋返回到指挥部。警戒分队把情况真正搞清楚了：原来所看到的"敌骑兵"实际上是几头驮着重物的驴子，由老百姓赶着向北去了。
情况搞准了，徐向前心中有数了，部队的情绪稳住了。徐向前又要求所有参加伏击的各部队：打伏击一定要有耐心，一定要沉得住气，一定要准确分析判断情况，千万不要让错综复杂的战场情况所迷惑，更不要因判断的失误而导致行动的错误，那样将会使整个伏击战斗前功尽弃，或者会遭到敌人的算计而吃亏上当。徐向前总是这样，不仅自身指挥水平高，而且还善于利用战场上的实际情况对所属各级指挥员实施传、帮、带。此次突发情况的处置，就是一次最实际、最有说服力的教育，使各级指挥员十分佩服。
上午8时30分，日军180多辆汽车，掩护部队170余人，排着长龙式的队伍，由黎城经东阳关，向响堂铺路段开来。由于车队是在谷底沙滩上通过，路面松软，车辆只能缓慢地爬行。9时左右，车队的先头进入我设伏阵地。第七七一团指战员按照徐向前副师长的要求，沉得住气，一辆一辆地数着通过的汽车。按作战计划，放过100辆给第七六九团打，其余80余辆留给本团打。
当敌车队的先头一辆车进到小河底，最后一辆车也进入伏击区时，徐向前及时发出了攻击命令，两个团同时突然向敌开火。步枪、机枪、迫击炮顷刻间一齐开火，暴雨般地洒向敌车队。毫无戒备的日军被这突如其来的猛烈打击打得懵头转向，惊慌失措，汽车在山沟里像没头苍蝇一样乱冲乱撞，整个行军队形失去控制，混乱不堪。有的敌人在汽车上还来不及把迫击炮、机关枪架起来，就被火力消灭了。有的敌人躲到汽车底下妄图顽抗，立即被我火力压制得抬不起头了。战士们根据汽车存在的弱点，首先集中火力先打汽车轮胎，打掉它的"腿"，叫它们跑不动，瘫痪在路上，以此把道路的两头先堵死。尔后又以火力、手榴弹射击和爆炸汽车油箱，以致起火烧汽车，使敌人无法利用车体做掩护负隅顽抗，同时也可以借"火势"向敌人攻击。再次，由于战斗突然发起后，整个行军编队被汽车的瘫痪和起火分隔成数段，使敌人无法协调和支援。伴随的护卫队分散乘载汽车，也被分割成数段，不易集中兵力火力，也不便指挥和配合，更难以形成有效的抵抗。战斗中，部分敌人分成几股向南山脚下逃窜，大部分被我预伏部队的机枪、手榴弹压回到大道上消灭得干干净净。
就在敌人受到火力突袭，伤亡较大，毫无还手之力之时，徐向前果断抓住战机，一声令下：向残敌发起冲击。埋伏了一夜的八路军战士，犹如猛虎下山一样冲入敌阵，以手榴弹、刺刀、梭镖和大刀片消灭了那些负隅顽抗的敌人。经两个多小时的激战，我共毙伤日军森木少佐以下400多名。180多辆汽车东倒西歪，满目狼藉，全部被摧毁。日军第十四师团山田辎重队两个汽车中队遇到了毁灭性的打击，其嚣张气焰消失殆尽。就在战斗紧张激烈进行时，黎城及东阳关敌步骑兵400余人，附炮2门，向马家拐实施增援，企图解响堂铺被伏敌人之围，但当敌人接近响堂铺之前，就被我预先设伏的第七七二团击溃，退至长碾及东阳关以北的高地两个要点，利用已筑成的坚固阵地及长城旧堡顽强抵抗，两要点均被我军夺取，敌人退入东阳关坚固房屋坚守。
随后，黎城敌人又出动200余人，携炮4门，会合退守东阳关的敌人在飞机10余架的掩护下，连续向第七七二团发动攻击，并曾两度向我冲击，两次均被击退，敌退守东阳关，再也不敢出城增援，仅以炮兵向我阵地乱轰。同时，涉县的敌军400余人，乘汽车倾巢出援，也被第七六九团在椿树岭以东阻击打退。结果敌人的汽车全部被毁，几次增援也全部被打退。车辆燃烧的火焰浓烟遮天蔽日，直冲云霄，敌人的死尸东倒西歪，满沟遍野。
下午5时，日军出动了10多架飞机，对响堂铺地区实施了近2个小时的狂轰滥炸。但此时，徐向前已率领部队转移到了秋树垣一带。由此，取得了响堂铺伏击战的彻底胜利。这次战斗，我共缴获迫击炮4门，重机枪2挺，轻机枪10挺，长短枪130多支，弹药万余发。此次伏击战，正如战后徐向前向八路军总部报告的那样：
(一)敌森本及山田两汽车队及另一部共汽车180辆，每辆有押车兵5人，被我截击于响堂铺东西段，由8时30分接战，至10时30分，战斗全部解决。
(二)嗣敌由城黎增援600余人，附骑、炮兵，占领长凝附近高地，与第七七二团接战。涉县增援400余人，与第七六九团接战于椿树岭、河头村。14时，敌由东飞来重轰炸机12架助战，至18时，长凝之敌被我击退至东阳关两公里处，椿树岭之敌被我击退于河南店。黄昏后我撤至马家峪，莱家山、马家拐、小曲峻、佛堂沟地域，待机伏击或袭击向北活动之敌。
响堂铺伏击战的胜利，其规模同徐向前在鄂豫皖、川陕根据地指挥的诸多战役是不能相比的。但是，这在抗日战争初期的游击战中，可以算是一个不小的胜利了。这一胜利，是坚决执行毛泽东关于"分兵以发动群众，集中以应付敌人"和"基本的是游击战，但不放松有利条件下的运动战"的战略方针，在由国内革命战争时期的正规战向抗日游击战争转变中，取得的重大胜利。这一胜利，从战略上讲，不仅沉重地打击了日军的嚣张气焰和狂妄野心，也使我党我军在群众中威信更加提高，给开辟晋东抗日根据地增强了信心，而且也策应了晋西和晋西北的作战，牵制了大量敌人，有力地配合了黄河两岸的防御作战，对开辟晋东南根据地有着重要意义。从战术指挥上讲，可贵的是在战场情况发生突变的紧急关头，特别是在侧后突然出现不明情况，怀疑是敌人侧后包围时，徐向前能沉着作出正确判断，而未放弃这次战斗的有利战机，对顺利实现这次伏击作战意图，起到了至关重要的作用。战后，当徐向前见到刘伯承时，刘伯承向徐向前道贺说："向前还是当年之勇，沉着果断！"
