1939年10月下旬，日华北方面军第110、第26师团和独立混成第2、第3、第8旅团各一部，共2万余人，分多路对晋察冀抗日根据地北岳区进行冬季"扫荡"，企图摧毁抗日根据地，打通曲(阳)阜(平)间的交通。11月3日，由涞源出动的日军独立混成第2旅团独立步兵大队500多人，被八路军晋察冀军区部队诱至雁崖村，将其歼灭 。晋察冀军区第1、第3军分区针对日军每次遭到歼灭性打击，总要重振兵力前来报复的特点，命令部队立即脱离战场，分别隐蔽于适当位置，作好连续作战的准备，待机再战。

　　11月4日晨，日"蒙疆驻屯军"最高司令兼独立混成第2旅团旅团长阿部规秀中将，亲率独立步兵第2、第4大队1500余人，分乘90多辆卡车，向雁宿崖、银坊方向急进，企图寻歼晋察冀军区第1军分区主力。阿部是日本侵略军的所谓"名将之花"和"山地战专家"。1938年10月，原独立混成第2旅团旅团长常岗宽治少将被八路军在广灵县境张家湾打死后，日本军部乃以阿部规秀这个刚晋升为中将的名将接替旅团长职务。八路军在雁宿崖消灭其一个大队后，他恼羞成怒，亲自出马，声称要与八路军主力"决战"。

　　晋察冀军区接到敌情报告后，即令第1军分区司令员兼政治委员杨成武统一指挥第1、第3、第25团，第3军分区第2团，第120师特务团，游击第3支队等共6个多团的兵力，在民兵配合下，先以少数兵力调动、激怒日军，再将其诱至有利地形，集中主力包围歼灭之。

　　11月4日夜，日军抵达雁宿崖村。5日晨，日军先后进至张家坟一带，第1团和游击第3支队各以少数兵力，节节抗击，诱其深入；游击第3支队和第25团各以一部，前出至涞源城东的五回岭和城西的石佛等地袭扰和迷惑日军。当晚，日军主力进至司各庄等地，未找到八路军主力，即行烧杀抢掠。6日，进犯日军在游击队的诱击下，继续东进，于黄昏抵达黄土岭。

　　黄土岭位于涞源、易县交界处。往东到上庄子，是一条2.5公里长的山谷，像一条长形口袋。只有越过上庄子，经过煤斗店，才能踏上通往易县、满城、保定的大道。据此，杨成武决心于黄土岭东北上庄子至寨头之间狭谷伏击日军。令集结在寨头、煤斗店一线的第1团及第25团一部并加强第1军分区炮兵连迅速占领寨头东南、西南高地，卡住敌人去路；令位于大安的第3团占领黄土岭至上庄子东南高地，侧击敌人；令第2团尾随敌后，待敌进到黄土岭后，由西向东出击；令特务团从黄土岭东南方向加入战斗；令进到三岔口的第3团迅速赶到大安，准备接替游击支队、控制通往涞源的要道。八路军于一夜之间完成了对日军的包围。

　　6日夜，日军发现黄土岭西北有八路军活动，感到情况不妙。7日清晨，阴雨绵绵。阿部规秀率部冒雨从黄土岭出发，向上庄子、寨头方向边侦察、边交替掩护前进，以避开八路军主力，绕道返回涞源城。但他没有想到也没有发觉就在其行进的两侧高地上埋伏着八路军的数千名官兵。7日15时，当撤退的日军全部离开黄土岭村陆续进入八路军设伏阵地时，第1团和第25团的一个营迎头杀出，第3团和第3军分区第2团分别由西、南、北三面包围过来，猛烈展开攻击。日军受到突然打击，急忙抢占上庄子东北高地，并向寨头阵地反扑，企图冲出包围。于是，双方展开了激烈的山地争夺战。

　　16时许，第1团团长陈正湘、政委王道邦发现在黄土岭与上庄子之间的一座独立家屋附近，有多名腰挂战刀的日军指挥官在活动，便命令配属于该团的分区迫击炮连，对准目标轰击。原来这正是日军的指挥所，独立混成第2旅团旅团长阿部规秀中将，当场毙命。经数小时激战，日军被歼过半，其余数百人被压至上庄子附近的山沟里。当晚，由于各攻击部队联络困难，协同不易，遂一面巩固已占阵地，防敌逃跑，一面以小部队袭扰疲惫之敌，准备次日再行攻击。是夜，残余日军连续突围十余次，都被击退。

　　与此同时，驻涞源、蔚县、易县、满城、唐县、完县的日军第110、第26师团及独立混成第2旅团余部，分路速向黄土岭方向增援。各县游击队奉命广泛开展袭扰活动，牵制、迟滞了这些增援日军的行动。

　　8日，被围日军在5架飞机掩护下，倾全力向上庄子西北方向突围。第1团和第25团一部将突围的敌人压制在上庄子西沟。残敌主力约400人，突围到上庄子西北山头后，继续向司各庄方向逃跑。第2团当即从右翼、第3团从左翼迂回追击，与该敌展开激战。特务团亦及时赶到，从左翼投入战斗。在给突围和被围日军再次杀伤后，晋察冀军区和第120师首长判断续战于已不利，遂决定撤出战斗。

　　黄土岭战斗，以歼灭日军900多人、打死日军中将指挥官阿部规秀和缴获大量军用物资而胜利结束。阿部规秀被击毙，日本朝野震动，陆军省专门发布阵亡公报，东京报纸纷纷刊登这一消息，哀叹"名将之花，凋谢在太行山上"。晋察冀军区颁发嘉奖令，表彰击毙日军中将的炮兵部队。黄土岭战斗的胜利，打击了侵华日军的嚣张气焰，使全国抗战军民极为振奋，纷纷来电祝贺，中共中央、八路军总部均来电祝捷，蒋介石也致电八路军朱德总司令予以嘉奖。