暂编第1师为减轻日军对第120师驻兴县的指挥机关的压力，奉命节节抗击，将日子诱向西北方向。24，该敌进占保德。此时，偏关日军己进至；日县东北之沙坪村，三岔堡日军已进至保德以东之沙泉镇，奇岚日军后续部队也赶至桥头，对独立第2旅构成了合击态势。独立第2旅当即转至日军的侧翼，集结于保德以东25公里之阁老店地区，3路日军扑空后，三岔堡、岢岚两路日军于27日返回原据点。

    日军对晋西北抗日根据地20余日的“扫荡”，虽占据了数座空城和一些村镇，但合围歼灭晋西北八路军主力的企图未能得逞。日军不甘心失败而归，遂在撤退前以独立混成第9旅团为主，南、北日军各一部，分4路合击兴县地区。28日，临县窑头日军1500余人分两路北上，29日，岚县日军约1200人西进，保德、奇岚日军30日会合于威康，然后南下，对驻兴县的第120师领导机关形成包围态势，为打破日军企图，第120师机关率第358旅由兴县及其以北地区转移至兴县西南的曹家坡、张家圪台地区。30日，窑头北上日军与岚县西进日军进占兴县，再次扑空。

    7月1日，第120师判断反“扫荡”已达末期，兴县日军有可能向东撤退，决心集中第358旅，独立第1旅及独立第3、第5支队于兴县以东二十里铺附近地区，伏击东退日军。命令独立第2旅尾追保德向岢岚撤退之敌，并以一部转至兴县东北地区阻击兴县日军向岢岚撤退。

    7月3日，第358旅由康宁镇西北到达冯家沟地区，独立第1旅及独立第5支队到达明通沟以南地区。4日，师部进至羊湾子指挥战斗。

    4日8时，兴县日军2000余人沿大川向东撤退，11时进入二十里铺伏击区。独立第1旅第2团和第715团占领明通沟至奥家坪以南伏击阵地，立即向日军发起攻击，日军遭突然袭击，伤亡惨重，被迫展开，进行顽抗。17时，第358旅赶到加入战斗，反复向日军猛攻。但因北面空虚未能形成包围，且各部加入战斗先后不一，未能形成同时的突然攻击，致使日军固守村庄顽抗，难以迅速解决战斗。4日晚，由保德南撤之日军1000余人到达兴县，5日晨继续东撤，企图与兴县东撤日军协力向东突围。此时，第120师预料难以全歼日军，遂以一部尾击、侧击撤退之敌，主力撤出战斗。二十里铺战斗，歼灭日军700余人，再次予日军以沉重打击。第120师伤亡430余人。7月6日，日军全部撤退。

    晋西北抗日根据地军民1940年夏季反“扫荡”作战，历时月余，共作战250余次，歼灭日伪军共4500亲人，收复兴县、临县、方山、保德、河曲等县城。第120师及新军部队共伤亡2039人。

    反“扫荡”作战胜利后，11月7日成立了晋西北军区，贺龙任司令员，关向应任政治委员，下辖6个军分区。至此，晋西北抗日根据地已拥有东起平绥路大同至集宁段和同蒲路大同至平遥段，西至黄河，南迄汾离公路，北至大青山的广大地区。