日軍第1軍根據華北方面軍1942年度作戰計畫，為消滅中共中央北方局、八路軍總部和八路軍第129師主力，並策應對冀中抗日根據地的「掃蕩」，於1942年4月16日下達作戰計畫大綱，預定於5月中旬開始，以3萬餘人的兵力，採取「鐵壁合圍，捕捉奇襲」等戰法，對太行、太岳抗日根據地進行夏季大「掃蕩」。
八路軍太行、太岳軍區在粉碎日軍春季大「掃蕩」後，總結了經驗教訓，進一步加強了戰備。
在反「掃蕩」前夕，又進行了緊急動員，準備了較為充足的物資，並且派出幹部，協助地方黨政機關指揮民兵作戰；各軍分區沿日軍可能進犯的道路，布置了秘密情報網；黨政軍民都作了較為充分的思想和物資準備。
5月15日，日軍第36師團主力及第69師團一部，共7000餘人，奔襲駐太岳南部沁河兩岸的東峪、馬壁地區的八路軍第129師第386旅。該旅及時向北轉移，並威脅臨屯公路敵交通線。
日軍奔襲撲空後，其第36師團於19日轉向對太行北部地區進行「掃蕩」，留下繼續進行「掃蕩」的第69師團一部，在太岳南部軍民的不斷打擊下，於28日分路撤回浮山、府城等據點。至此，日軍對太岳南部地區的「掃蕩」遂告結束。
5月19日，日軍集中第36師團和獨立混成第3、第4旅團主力及獨立混成第1、第8旅團各一部，共2.5萬餘人，開始對太行抗日根據地北部中共中央北方局、八路軍總部所在地區進行合圍。獨立混成第3、第4旅團主力及獨立混成第1、第8旅團各一部，分別由平漢路石家莊至安陽段和正太路沿線各據點出動，先後進抵峻極關、上庄、下庄及陽邑西北高地一線，從東、北兩面向八路軍總部駐地推進；第36師團由長治、襄垣、武鄉、遼縣等地出動，進至磚壁、桐峪地區，從西、南兩面向八路軍總部駐地推進。至24日夜，各路日軍完成對中共中央北方局、八路軍總部駐地窯門口、青塔、偏城、南艾鋪地區的合圍。
此時，八路軍大部已轉出外線，但尚有八路軍總部、中共中央北方局機關的一部分及掩護部隊（第385旅一部）未及時轉出。
25日，日軍在其航空兵的支援下，以南艾鋪為目標，對合圍圈內的八路軍發起攻擊。八路軍總部和中共中央北方局機關在第385旅第769團一部奮力掩護下，分西、北、南3個方向突出重圍。八路軍副參謀長左權和總部直屬隊幾位負責幹部在指揮突圍作戰中，於遼縣十字嶺壯烈殉國。當時黃昏，日軍攻入南艾鋪。
26日，日軍轉入「輾轉清剿」，殘暴地捕捉、殺戮地方幹部和群眾，大肆搶劫資財，企圖徹底摧毀大行抗日根據地。為粉碎日軍的「清剿」，太行、太岳兩區八路軍主力分別向敵後方補給線和敵占交通幹線、城鎮據點實行有力的破擊。
5月30日，第385旅第769團一部，在民兵協同下，設伏於遼縣城東南蘇亭鎮，殲敵140餘人。
31日，新編第1旅組成突擊營，奇襲長治日軍機場，燒毀飛機3架，汽車14輛、油庫2座。
與此同時，第385旅另一部乘敵後方空虛，一度攻入亭、五陽、黃碾等日軍據點，給日軍以很大打擊。太行、太岳抗日根據地的地方武裝和民兵，也在平漢、白晉、同蒲、正太等鐵路沿線展開破擊戰。據不完全統計，共攻克據點29處，破壞鐵路20餘公里，炸毀火車3列、汽車27輛，平毀封鎖溝牆40餘公里，摧垮偽組織340餘處，有力地配合了內線部隊的反「掃蕩」作戰。
6月上旬，「掃蕩」太行北部地區的日軍紛紛退集邯長公路沿線及清漳河兩岸地區。
9日，日軍以其第36師團12萬餘人開始對太行南部地區進行「掃蕩」。第129師直屬隊及新編第1旅一部兵2000餘人，被日軍壓縮於涉縣西南石城、黃花地區。日軍以密集隊形齊頭並進，從四面向八路軍合圍，八路軍被圍部隊斷糧斷水，處境十分危急。第129師師長劉伯承親自指揮機關、部隊及時隱蔽集結於機動位置，爾後，乘夜暗以日軍的間隙中巧妙地突出重圍。日軍合擊計畫破產後，遂於19日撤退。
太行、太岳抗日根據地軍民此次反「掃蕩」作戰，歷時38天，共殲敵3000餘人。八路軍副參謀長左權犧牲，是一個重大損失。