9月2日，上党战役打响，再次拿下襄垣。
战役部署，首先对长治周围县城逐城攻击，歼灭守军，吸引长治敌人出援，在野战中大量歼敌，然后拿下长治。
登上潞城城头，只用了5分钟。屯留、长子遇上劲敌，又数屯留难啃。守屯留的6纵队，在晋军中也算得一流主力，火力强，工事坚固。连攻三天，都是夜战，伤亡挺大，终于成功，守军6000余人非死即俘。屯留、长子城破，壶关之敌已成惊弓之鸟，没费多少力气就拿下来了。
重庆唇枪舌剑，上党枪打炮轰。
8月29日，即毛泽东到重庆第二天，在林园先后与蒋介石和张治中、张群、王世杰、邵力子会谈。国民党方面除表示愿意听取中共方面意见外，又提出“中国没有内战”一说。毛泽东列举10年内战及抗战以来的大量事实说，要说中国没有内战，这是欺骗。好像为了证明毛泽东的判断，谈着谈着一个耳光子扇过去，上党打起来了。不过这回与往昔的内战有所不同，战场上出现了日本人的身影。后面将会写到，4年内战，晋军中有6000人的“日本纵队”，当然他们早已不是什么“大日本皇军”了，而是亡国奴和阎锡山的雇佣军。
阎锡山当然不会眼巴巴瞅着上党落入共产党之手，急令7集团军副总司令彭毓斌率领8个师，并配以大量炮兵，由榆次沿白晋线驰援长治。
10月2日，刘伯承、邓小平召集前线高级干部会议，决定当晚发动最后的总攻，不惜任何代价解决战斗。
问题也随之而来了。兵无常势，水无常形，军事科学不可能成为精确的科学，因为它主要是和人的行动有关。决心再硬，也有万一，万一今天晚上拿不下长治呢？明天，敌援的先头部队，距长治只有两天行程了。
刘伯承、邓小平站在军用地图前沉思，让参谋找来几个老乡，详细询问白晋线沿途的山势地形，几条小河雨后洪水会涨到什么程度，能否徒涉。然后，刘、邓交换意见，决定停止当晚总攻，变攻城为围城打援，先歼援军，再拿长治。
照明弹把雨夜映得惨白，子弹在开阔地上穿织，还有炮弹、炸药的轰隆声。佯攻部队把戏唱得挺热闹，攻城主力兵分东西两路北进，千军万马像一股股激流，在一条条山沟里涌动着。泥泞中特别费鞋，都是布鞋，扭烂了，陷进烂泥里，那人就成了赤脚大仙。
东路主力进至预定地域，简单的野战工事还未完成，先头部队已经接上火了。八路军且战且退，把晋军引进口袋，一顿胖揍。东路占据有利地势，西路被对手强占了老爷山，连攻几次未下，双方胶着在山梁上。东路主力迂回过来，夺下两个山头，杀入纵深。晋军乱了，向北退去。八路军的“铁脚板”“飞毛腿”天下闻名，抢先赶到漳河西岸，控制河口，截断公路。3日晚上，东西两路大军合围夹击，阎锡山8个师3万多人的大礼，照单全收。
长治守军闻风丧胆，弃城西逃，企图进到同蒲路与日伪军会合。这一招早在刘、邓预料之中，又一阵猛追，连军长史泽波都被活捉了。
上党战役被称作“上党大捷”。
