“1940年8月，奉命参加百团大战，我以精锐之师，半月内毁灭(坏)了所谓敌人的‘大动脉’之正太路。由阳泉至榆次，除少数几个县城外，几年来以碉堡组成的封锁线，被我挨次攻下。每一座铁桥，每一个车站、水塔，每根铁路枕木均被我焚烧或破坏无余。一条完整的铁路，一时变成了破烂不堪的荒地。迫令敌寇尽数月之力从新建筑此路，百团大战遍及华北，敌寇兵力备受牵制。经半月之调遣始凑兵万余向我反扑。我已任务完成，且战且移，并着手第二次作战以扩大战果。”
在这次破袭战中，聂部曾两度攻占娘子关，把红旗插在娘子关的城楼上。聂荣臻回忆说：“在侵略军铁蹄下生活了近三年的娘子关地区的同胞，看到八路军的红旗，高高地飘在关头上，兴奋得流出泪水。”
1940年10月15日，日本华北方面军向陆军省提出的《破坏修复情况》报告书中说：“石太线被破坏之广泛及其规模之大，远非其他地方可比。”在对八路军所用破路战术进行一番分析后又说：“关于爆破实施效果判断，(共军)事前对于干部曾进行过相当教育。”
第一阶段战役中，一个重大的胜利，是聂荣臻集团由杨成武指挥的中央纵队，在矿工的配合下，严重破坏了日军占领的燃料基地井陉煤矿。日军独立混成第八旅团参谋泉可畏翁回忆说：“所谓井陉煤即炼铁用的粘结煤，当时是供给满洲鞍山炼铁厂重要的、不可缺少的原料。在井陉三矿中，最重要的是新矿，所受破坏最大。至少半年以上不能出煤。”
与正太路破袭同时，敌人在华北的交通动脉北宁、同蒲、平汉铁路被截断，其他纵横于华北的白晋、沧石路及各地公路线亦被截肢碎骨。日军记载说：北同蒲线铁路“受到了严重破坏”，“同蒲线以西的各警备队大部分受到共军袭击，孤立的小据点有些被全部消灭”。“共军第一次攻势以破坏交通、通信为目标，同时为取得精神的效果，在这些方面的破坏是相当严重的”。
八路军发起的突袭，使华北日本驻军一时间陷于慌乱之中。
8月20日夜，晋中地区下大雨，正太路各据点的日军放心无虞，凉爽好眠。不料夜半霹雳声响，鬼子兵有的在睡梦中就一命呜呼，有的惊起抱枪赤身应战。大破袭扰乱了华北日军的“好梦”，打得敌人懵头转向。
守备正太路东段之日军独立第四旅团各警备队除一部分外，全部遭到八路军出其不意的奇袭。22日24时，第一个得到娘子关和寿阳电话的该旅团参谋，向旅团长片山(中将)报告情况后，急返司令部，“一部分共军已进入阳泉市内，各地有线通信断绝”。“在旅团司令部，开始根本弄不清楚各方面的情况，经过二三天后，才逐渐判明”。敌人懊丧地检讨：“阳泉警备队队部在20日傍晚接到密探的报告，大意说‘在阳泉以南约80公里地点，驻有兵力约2000人的共军’，当时判断：这股共军即使万一来袭，徒步行军也需要两天时间。因此，当日并未采取紧急措施。另外，据说在20日白天，阳泉街上(约有2000人)的情况也与平日不同，许多居民往来闲逛，但也未引起有关警备人员的注意……”