然而抗战之初,八路军仅4.5万余人。1937年11月8日太原失陷后,在华北战场上以国民党为主的正面抗战宣告结束,取而代之的是以八路军为主体的游击战争。到1938年10月,八路军在华北开辟了广阔的敌后战场,创建了晋察冀、晋西北、晋冀豫、晋西南、冀鲁豫、山东等抗日根据地。
沉重地打击了日伪军的反动气焰,有力地配合了国民党军正面战场的作战,极大地振奋了全国的抗战信心。因八路军有105个团参与战斗,所以称,此时仅参战的八路军就有40万人。
更加糟糕的是,这一时期国民党开始不断的搞摩擦,八路军进入最困难的时期。日军这一时期,八路军减少到30万人,抗日根据地的面积缩小了1/6,人口减少了1/3。
这一时期,日军在华北仍把八路军当作头号敌人,而很多国军将士却在这一时期成批地投降日军,被改编为伪军。