屯在阳泉的日军本身兵力并不多，是为**混成第大队、辎重兵中队、兵力不过680，但也就在娘子关刚开始遭到攻击时，再有约约800人第１军复员回国士兵之的火车，刚好到达了娘子关，而另一列载有复员士兵的火车则是到达了阳泉。这样一来，阳泉、娘子关据点，也就等于临时新增加了１200兵力，这些本是复员回国的日本兵奉命就地参加作战，由兼任阳泉的警备队长的**步兵第１大队长德江光中佐。
这样日军在阳泉城内的兵力也至少有了１１C，他们利用据点、街道房屋进行拼命死守，同时组织了一部分兵力实施逆袭。
但发起逆袭的部队几次进攻都被１29师给击退，不得不全部转让防守状态。
整个8月20日的晚间，在阳泉以东以西的日军各分散据点，均遭到１29师的攻击。彻夜激战之后，沿线的铁路、桥梁均遭到破坏；在阳泉以西至测石沿线的车兴镇、坡头、测石等据点已被摧毁；阳泉煤矿的地上动力、机械、运输设备等也已全被破坏。
而驻于寿阳的原田寅良中佐指挥的**步兵第4大队，在8月20日夜间遭到攻击时，城内仅有两个小队的兵力。当夜22时前后接到驻盂县的第3中队长电报“受到优势的八路军包围攻击，正在苦战中”。2点左右，原田大队长接到电话报告“马首、芦家庄有很多的八路军集结”随后以寿阳与以南铁路沿线各据点的电话全部中断，因而情况不明。但实际这个时候首、上湖等据点，已被１29师所攻占。
尽管原田寅良佐，从有限的兵力中，抽出约30人编成了一个混成小队携带步兵炮１门往寿阳东北约30公里的盂县增援，但这个时候，第3中队在盂县以北的下社、中社、上社、南村以及在盂县以南的据点均已被摧毁，尚剩的残存兵力正逃向盂县。
而旅团司令部位于太原、属于太原以北同蒲路沿线及西北方向静乐一带的**混成第9旅团，在8月20日晚遭第１20师部队的攻击，旅团长池上贤吉少将街道的报告是“铁路、公路、桥梁、通讯线路均被破坏。驻于县的**步兵第39大队受到较大的打击在县以南约１5公里的豆罗、在县以北约１5公里的播明等据点，均被摧毁，驻于县至以西静乐公路沿线的部队，亦受到严重的打击。
大队部位于县的**步兵第39大队，以第１中队位于县西北约8公里的解原镇；第2中队位于县东南约8公里的董村；第3中队则控制位于静乐县及周围附近；第队部署在县以西约25公里的三交镇。八路军第
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