太行山南部以陵川、林縣為中心的地區，曾是國民黨軍第24集團軍的防區。該集團軍總司令龐炳勛，下轄第27軍（軍長劉進，駐陵川地區）、第40軍（軍長馬法五，駐林縣地區）、新編第5軍（軍長孫殿英，駐臨淇地區），共2萬餘人。1943年4月20日，日華北方面軍以第1、第12軍各一部大舉進攻太南第24集團軍。
4月24日，新編第5軍軍長孫殿英首先率部投敵。5月上旬，龐炳勛被俘投敵。在此期間，第一戰區豫北總指揮兼專員杜淑也率部投敵。日軍將追隨龐炳勛、孫殿英、杜淑投降的部隊合編為偽暫編第24集團軍，下轄暫編第5、第6、第7軍和獨立第1、第2旅及太行保安隊，以龐炳勛、孫殿英為正、副總司令，分布於新鄉至安陰間平漢路上各要點及兩側地區，配合日軍進攻抗日根據地。第24集團軍未投降的部隊（第27、第40軍）在日軍的進攻下，於8月4日前全部退出太南。
7月10日，偽暫編第24集團軍之暫編第5、第7軍及太行保安隊，由偽暫編第7軍軍長兼前敵總指揮劉月亭指揮，在日軍第35師團3個大隊的配合下，向平漢路西太南地區擴張，侵佔八路軍太行區林縣縣城及其周圍地區。與此同時，偽暫編第6軍及獨立第1、第2旅共8000餘人，在偽暫編第6軍軍長杜淑指揮下，向平漢路東地區擴展，侵佔八路軍冀魯豫抗日根據地衛河以南滑縣、長垣間之焦虎集、瓦崗集地區，並企圖繼續東犯，以便與駐東明、濮陽地區的偽第2方面軍孫良誠部溝通聯繫。
為殲滅進犯之敵，保衛和擴大抗日根據地，八路軍第129師計畫實施林南戰役。這一計畫得到了八路軍總部的支持，八路軍總部並指示冀魯豫軍區進行配合。於是，冀魯豫軍區同時實施衛南戰役。
冀魯豫軍區鑒於路東之偽軍杜淑部孤軍深入，兵力分散，並與龐炳勛、孫殿英之間存在尖銳的派系矛盾，遂決心以第4軍分區之第16、第21團、人民自衛軍新四路、衛河支隊和騎兵團一部，在部分地方武裝的配合下，組織衛南戰役，各個消滅進犯之偽軍。
7月30日，杜淑率主力2000餘人，首先向人民自衛軍新四路駐地官橋營一帶作試探性進攻。冀魯豫軍區以新四路堅守陣地，吸引敵人，以第16、第21團由兩翼向其側後包圍，突然出擊，將其擊潰，斃傷其240餘人，俘偽團長以下840餘人。7月31日夜，冀魯豫軍區部隊乘勝襲擊駐焦虎集之偽第7師師部，將其全殲。
8月2日，又突然強襲瓦崗集，戰至3日上午，全殲偽獨立第1旅1600餘人。爾後，冀魯豫軍區部隊撤回根據地內休整。
衛南戰役，八路軍共殲滅偽軍5600餘人，收復和開闢了衛河以南地區。
8月18日晨，平漢路西太行軍區發動林南戰役。為配合作戰，冀魯豫軍區部隊再次出動，奔襲駐袁庄之偽第7師殘部和獨立第2旅，迫其投降。當晚，乘勝攻擊駐大范庄之偽暫編第6軍軍部，迫使偽軍逃回衛河以西。
八路軍第129師於8月2日制定了《林南戰役綱要》，計畫以太行軍區部隊、冀南軍區準備赴延安途經太行的2個團（第20、第771團）、冀中警備旅（1942年五一大「掃蕩」時經冀魯豫撤至太行區），在第129師參謀長李達統一指揮下，實施林南戰役。第129師決心集中優勢兵力，首先分割包圍和各個消滅林縣城偽軍指揮中樞及其周圍據點，爾後擴大戰果，消滅林縣以南各據點偽軍；對掩護偽軍駐止或進擾之日軍，僅以少數必要兵力鉗制圍困孤立之，切斷其與偽軍的聯繫和支援，在有利及不影響消滅偽軍的情況下，堅決消滅之。
具體部署是：以第13、第771團全部及第1、第10、第34團、警備旅第2團各一部力東集團，向林縣城北之姚材，城東之橫水，城東南之東姚等地偽軍進攻，重點指向東姚；以第769、第20、第32團全部及第2、第3、第32團各一部為西集團，向林縣城及其西南的合澗鎮、原康等地偽軍進攻；另以主力一部及地方武裝對平漢、白晉路之敵加強警戒，策應主力作戰。
林南戰役原定8月14日開始，因為大雨，部隊運動困難，推遲進行。8月18日零時30分，八路軍發起進攻。東集團避開偽軍前鋒據點，以主力部隊大膽地從東、西兩面，鉗擊包圍林縣城東北的南北陵陽、蔣里、東西夏城等偽軍據點，以吸引林縣城偽軍的注意力。西集團則乘勢集中主力向林縣城及城西、城北偽軍據點發起進攻，激戰至12時，除偽暫編第24集團軍前敵總指揮負傷隻身潛逃外，林縣城偽軍全部被殲。林縣偽軍退集頭道營據點，亦被包圍。當夜，八路軍集中力量，對頭道營偽軍據點展開攻擊。偽軍不支，潰竄南關據點固守待援。
19日，日軍飛機數架轟炸競日，八路軍冒著敵機的狂轟濫炸，西集團連克馬圈、西壇等偽軍據點，全殲守敵；東集團一面準備阻擊安陽出援之敵，一面將駐曲山、南北陵陽、東西夏城、蔣里、姚村、何家之偽暫編第5軍第4師師部、第10團及獨立旅全部殲滅。至此，林縣城及其周圍、除南關日軍據點外，全部被攻克。由於南關日軍兵力較大，一時難以攻克，八路軍乃於20日移師南下，擴大戰果。東集團收復東姚集，攻佔李家廠，橫掃鶴壁集、西鹿樓（屬湯陰）以西地區；西集團收複合澗、原康，以神速動作進擊臨淇，攻克西平羅、南平羅。八路軍發起林南戰役的第二天，日軍即出動航空兵、步兵救援林縣一帶的偽軍。至24日，由安陽出動的日軍1000餘人進抵林縣，從輝縣出動的日軍400餘人到達臨淇。
25日，日軍從林縣、臨淇出動，南北對迸，26日會佔原康，並西進至任家坡一帶，西集團實施反擊，將日軍擊潰。日軍懼怕被包圍聚殲，以一部在小安村抵抗，掩護主力撤退。日軍大部當晚渡淇河向林縣撤退。渡河時，正值山洪暴發、渡河日軍被淹死沖走100餘人，八路軍亦因渡河困難而停止追擊。
林南戰役至此結束。此役歷時9天，共殲滅日偽軍7000餘人，攻克與收復據點80餘處，解放了林縣以南、輝縣以北擁有40餘萬人口的廣大地區。八路軍傷亡790餘人，第3團團長周凱東犧牲。
林南戰役後，林南、輝北廣大地區被八路軍控制，日偽軍被壓縮在沿水（冶）林（縣）公路至臨淇、四寨、南村等主要城鎮和據點，衛南、林南戰役，是1943年八路軍對日偽軍發動的規模較大的進攻戰役，取得了殲滅日偽軍共1.2萬餘人的重大勝利，開闢了衛南、豫北廣大地區。