1938年6月底，為了配合國民黨友軍在晉南地區的作戰，牽制增援同蒲鐵路以西地區的日軍108師團25旅團主力，八路軍115師344旅在旅長徐海東和副旅長黃克誠的帶領下，經過長途行軍，抵達上黨地區的長治縣。
▲日軍的摩托化部隊正在向我內地進犯
344旅隨後召開了會議，討論如何打擊日軍，在經過反覆研究和討論後，旅領導決心在町店一帶，伏擊經由晉城開往侯馬的日軍部隊。在下定決心後，344旅立即命令全旅強行軍，務必在2天之內趕到預定的伏擊戰場町店。
7月1日夜間，344旅各部隊陸續抵達町店附近，部隊剛剛駐下，旅領導就帶領團營級幹部去實地查看地形。町店附近的公路南北兩側都是山地，路邊還有條不太深的河流，地形對於伏擊是非常有利的。
▲八路軍正在渡河
隨後344旅進行了戰前部署，我軍決心把工事修在距離公路100至200米的地方，雖然距離公路很近，但只要隱蔽好，驕狂的日軍未必能發覺。344旅以687團控制町店公路東北側的制高點，待敵人進入伏擊圈後即切斷敵人退路，並阻擊可能來援的敵軍；以688團控制公路南側的山地，截擊敵人的去路。
隨後我軍各部迅速秘密地到達町店公路周圍，進入各自的指定作戰位置，佔據了公路兩側的制高點，同時控制住河灘，防止敵人逃跑，準備就緒後，我軍就等著敵人上鉤了。
7月3日晨，日機長時間在町店附近進行盤旋偵察，這說明日軍即將出動。344旅不斷接到日軍在附近活動的情報，7月4日，日軍主力已渡過沁河，其先頭部隊是約200名騎兵，尾隨的是摩托化步兵，主力即將進至町店的我軍伏擊圈。
▲日軍炮兵正在開火
6日凌晨，我軍主力秘密進入陣地。上午10時許，日軍騎兵一步先行， 隨後是50多輛汽車載運著大批步兵和輜重。在日軍騎兵過後，日軍汽車進入了我軍的伏擊圈。由於天氣炎熱，大批日軍居然下車休息，有的在汽車下睡覺，有的坐在樹蔭下休息，有的甚至跳到河裡洗澡。
688團2營部隊趁日軍不備悄悄離開掩體，利用地形，迅速向毫無防備的日軍逼近，就在這時候，徐海東果斷命令687團向日軍後衛出擊，切斷日軍退路，戰鬥打響了。隨著槍聲、爆炸聲和喊殺聲響徹雲霄，688團2營一躍而起，猛撲向日軍，我軍一面衝鋒一面射擊。日軍被打了個措手不及，一時大亂。
▲日軍的騎兵部隊
2營很快就與日軍展開了白刃戰，戰士用刺刀和梭鏢向日軍猛刺，正在休息的日軍多數沒有準備，很快被刺死大半。正在河裡洗澡的日軍更是狼狽，許多人光著身子才上岸，還沒摸到槍就被我軍擊斃。但日軍畢竟數量很多，待逐漸恢復過來後，開始就地組織抵抗我軍，並準備渡河撤退。
徐海東立即命令687團1連阻擊，切斷日軍退路，日軍展開多次猛攻，均未得手。此時我687團2、3連趕來增援，將這部分被圍之敵全部消滅。
下午15時，日軍從沁水出動1000多援軍抵達町店，並且向我687團3營陣地發起猛攻。我軍因彈藥不足，雖然英勇奮戰，但傷亡很大，被日軍壓得節節後退，徐海東隨後命令部隊邊打邊撤至町店北邊的松樹嶺上。傍晚時分，但由於日軍兵力太多，火力太猛，而且我軍傷亡不斷增加，彈藥也消耗殆盡，在三面受敵的情況下，20時，344旅主動撤出戰鬥。
▲日軍大隊正在行軍
這場大戰重創了第25旅團，使其增援侯馬的計劃告吹，有力地策應了友軍作戰。我軍斃傷日軍500餘人，俘虜4人，由於日軍的汽車上載運著不少物資，因此繳獲很大，戰利品有步槍900餘支、輕重機槍38挺，擲彈筒100餘具，八二迫擊炮15門，六0迫擊炮18門，戰馬130餘匹，焚燬汽車20餘輛，並繳獲大量軍用物資。
▲我軍機槍向敵人射擊
但就是這場可與平型關媲美的勝利，由於688團2營部隊出擊太早，沒能發揚火力殺傷日軍，而是過早地與日軍展開了白刃戰，不必要地犧牲了許多優秀的戰士，戰後344旅受到了朱德總司令的批評。我軍正是通過這種嚴格的要求，才能不斷地總結成功，吸取教訓，從勝利走向勝利。
