1937年9月，八路軍一二〇師奉命來(lái)到晉西北開(kāi)辟抗日根據(jù)地。到1940年初，晉西北完全成為八路軍的活動(dòng)區(qū)域。

日軍對(duì)此十分驚恐，于1940年6月上旬派兵相繼侵入靜樂(lè)、方山、臨縣、岢嵐、河曲、保德等地，企圖對(duì)八路軍一二〇師實(shí)施“掃蕩”。針對(duì)敵人的進(jìn)犯，一二〇師首長(zhǎng)制定了“在戰(zhàn)役初期以游擊戰(zhàn)爭(zhēng)消耗敵人，待戰(zhàn)役末期集中兵力殲其一路”作戰(zhàn)方針。

6月28日，3000多名日軍分4路進(jìn)犯興縣，企圖將駐扎在此的中共晉西北抗日根據(jù)地黨政機(jī)關(guān)及八路軍主力一網(wǎng)打盡。但在敵驅(qū)兵合圍之際，根據(jù)地機(jī)關(guān)和一二〇師主力已轉(zhuǎn)移至興縣西南地區(qū)。因找不到八路軍主力，數(shù)日后各路日軍陸續(xù)撤回原防，突入興縣縣城的第九混成旅團(tuán)遂成孤軍之勢(shì)。一二〇師師部判斷，日軍“掃蕩”已近尾聲，興縣之?dāng)潮貙⑾驆箍h撤退，于是決定調(diào)集兵力在興縣城東二十里鋪地區(qū)伏擊日軍。

7月1日，一二〇師下達(dá)作戰(zhàn)命令：要求三五八旅、獨(dú)一旅、五支隊(duì)、三支隊(duì)向預(yù)定戰(zhàn)區(qū)挺進(jìn)。經(jīng)兩晝夜冒雨強(qiáng)行軍，3日下午各部漸抵指定位置。4日拂曉，八路軍先頭部隊(duì)獨(dú)一旅七一五團(tuán)二營(yíng)、二團(tuán)一營(yíng)進(jìn)入陣地，五支隊(duì)負(fù)責(zé)外圍警戒。當(dāng)日11時(shí)，興縣日軍2000多人進(jìn)入伏擊圈，八路軍戰(zhàn)士立即發(fā)動(dòng)襲擊，敵人頓時(shí)被打得死傷一片。日軍指揮官發(fā)現(xiàn)八路軍重武器較少，于是命令集中炮火向八路軍陣地轟擊，并組織突擊隊(duì)，在炮火的掩護(hù)下發(fā)起沖鋒，企圖奪取八路軍的陣地。八路軍戰(zhàn)士沉著應(yīng)戰(zhàn)，和敵人展開(kāi)激烈廝殺。

戰(zhàn)至下午1時(shí)，八路軍打退了敵人的5次沖鋒。與此同時(shí)，跑步趕來(lái)的八路軍七一五團(tuán)和二團(tuán)主力以及七一六團(tuán)相繼投入戰(zhàn)斗。日軍見(jiàn)勢(shì)不妙，慌忙收縮兵力，撤往陽(yáng)會(huì)崖、明通溝等村落組織防御，八路軍各部追擊至村外，將敵人封鎖起來(lái)。

戰(zhàn)至晚8時(shí)，三五八旅和獨(dú)一旅抽調(diào)14個(gè)連的精兵，冒雨向敵人發(fā)起猛攻，給敵人重大殺傷。敵指揮官見(jiàn)突圍無(wú)望，一面指揮手下繼續(xù)頑抗，一面瘋狂向附近日軍求援。

5日拂曉，附近各路日軍紛紛出動(dòng)，向戰(zhàn)場(chǎng)趕來(lái)，但遭到八路軍打援部隊(duì)的阻擊，前進(jìn)緩慢。不久，敵人又調(diào)集大批飛機(jī)趕到戰(zhàn)場(chǎng)上空轟炸掃射。鑒于各部已達(dá)到消滅敵人有生力量的作戰(zhàn)目的，一二〇師于是命令參戰(zhàn)各部交替掩護(hù)撤出戰(zhàn)斗，并用尾擊、側(cè)擊、截?fù)舻葢?zhàn)術(shù)繼續(xù)打擊日軍。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，興縣二十里鋪戰(zhàn)斗共計(jì)斃、傷日偽軍700余人。此戰(zhàn)不僅創(chuàng)造了一個(gè)遠(yuǎn)距離運(yùn)動(dòng)擊敵的經(jīng)典戰(zhàn)例，也進(jìn)一步鞏固了晉西北抗日根據(jù)地。