从鹿钟麟主冀以来，为消弭摩擦，周恩来、朱德、彭德怀、刘伯承出面与蒋介石、阎锡山、程潜、卫立煌、鹿钟麟分别进行过多次电商、面谈，提出过多次解决方案，中共方面做过多次让步，终于无效。十二月事变后，八路军的处境空前险恶。除日寇的封锁、扫荡外，从晋西北到晋东南，从中条山绵延到晋冀豫边和山东半岛，蒋、阎对八路军和决死队形成了一个半月形的大包围圈。1月4日，毛泽东在给彭德怀的电报中说：“这里已无电台，消息不通，沿河被封锁，交通亦断，我们也无法指挥……”
退无可退，忍无可忍，1940年八路军也对蒋阎军实行反击。
在晋西北，自晋西事变后，决死第2纵队和八路军吕梁支队突破阎军包围，在八路军罗贵波、彭绍辉部接应下，到达晋西北，与决死第4纵队汇合。2月初，贺龙率120师主力从冀中返回，2月底，全部肃清了晋西北地区反共的旧军。晋西北抗日根据地得以巩固建立，成为陕甘宁边区的可靠屏障。在国民党卡断八路军经晋西和中条山与后方的交通后，晋西北还成了延安与敌后各抗日根据地往来的通道。
在晋东南，决死1纵队按照彭德怀的办法，在事变高潮中将全部旧军官集中控制起来，未遭受任何损失。1月中旬，蒋介石下令要八路军撤至邯(郸)长(治)路以北，白晋路以东，同时以5个军进犯太南太岳。19日，朱、彭令陈赓率386旅主力移驻太岳，统一指挥太岳之八路军及决死队，太岳阵地得到巩固。朱、彭又令黄克诚统一指挥太南八路军及决死3纵队，恢复了太南的部分阵地。
阎锡山苦心导演的以旧军吞并新军、以旧派搞垮新派的反共戏，至此进入尾声。阎锡山通过事变完全控制了晋西南，占领了晋东南的部分地区，但退出了晋西北；阎锡山拉走了决死纵队的3个团，却逼使山西新军的40个团完全过渡到共产党的直接领导之下。
在对阎锡山的这场严重冲突中，毛泽东十分巧妙地掌握着斗争的策略和分寸：不打第三枪。事变高潮之际，彭德怀在给毛泽东的一封长电中，估计时局将有大逆转，提出一切工作必须放在蒋、阎“投降妥协成为事实”上。毛泽东答复彭德怀说：“德怀同志：……目前还不是全国下雨之时。”“日本在华军人的政策还是硬的，此事不能不影响国民党的态度，故好转的可能还未断绝”。
在对阎锡山的反共气焰给予有力的打击之后，中共中央电阎锡山愿调解新旧军之间的纠纷，蒋介石则以斡旋为名，向新军提出调离山西，不归八路军领导，由中央(蒋)给经费的办法。阎锡山得知蒋在打新军的主意，忙接受中共的意见，表示他的存在对国共两党团结抗日有利，以后新军继续拥阎抗日，山西方面和阎锡山的摩擦趋于缓和。