朱德返回延安后，彭德怀成为百团大战具体的实施者和指挥者。从8月20日开始，彭德怀和八路军副总参谋长左权直接指挥了百团大战。百团大战打响后，各路出击部队纷纷报捷。彭德怀是一个极为刚毅严肃的指挥官，却在百团大战中露出了难得的一笑。
第三位参加百团大战的元帅是贺龙。
贺龙指挥的120师和晋绥军区是最早投入百团大战而且取得辉煌战果的部队。接到“行动命令”后，贺龙考虑晋西北夏季反“反荡”刚刚结束，部队尚未休 整补充，于是向彭德怀提出以就近破击太原以北同蒲路和忻静公路为重点的作战计划。彭德怀认为计划可行。之后，贺龙即下达了作战命令。8月20日，120师张宗逊旅部队攻克静乐康家会镇，全歼守敌一个中队，被称为百团大战第一战。
值得一提的是，康家会镇被包围的时候，日军的一个中队从静乐出发解围，途中遭到八路军截击，被打残。这个被打残的中队属于日军独立第三十六大队，该大队在百团大战前后与八路军连续发生战斗。后在国练村和阳和崖又被打两次，每次打掉一个中队，都是人员死伤殆尽，中队长阵亡。三仗下来，不知不觉，一个大队就被打残了。日军体会到了八路军零敲碎打的战术威力。
第四个参加了百团大战的元帅是晋察冀军区司令员聂荣臻。聂荣臻指挥杨成武等部发动了对石太线、宣化公路、井邢煤矿等地的大规模破袭战。
东团堡是位于宣化公路上的日军重要据点。近年，当地人发现了一块刻有日文诗篇的石碑，最后一句是“一死遗憾不能歼灭八路军”。这究竟是何人所刻，抗战时这里又发生过什么?
这里正是百团大战的战场之一。这块石碑叫做“大日本皇军驻东团堡守备队长恨歌”，作者是日军中佐小柴俊男。1940年百团大战打响后，杨成武率部猛攻东团堡据点，日本守军为其精锐组成的士官教导队，双方战斗极为激烈。最终，经三天三夜激战，日军两个大队长、170名士官生全部被歼。战后，小柴赶到战场，深感凄凉，写下了这首《长恨歌》。
第五位参加了百团大战的元帅是冀鲁豫军区负责人、129师师长刘伯承。129师各部在八路军总部直接指挥下参战，作战十分积极。刘伯承指挥的部队发起了正太榆辽战役，给日军以沉重打击。
这期间，最激烈的是攻打榆社的战斗。开国大将、当时担任386旅旅长的陈赓亲自督战，对日军重要据点榆社县城发起猛攻。由于缺乏火炮，最初几次攻击无法奏效。开国少将、时任工兵营营长的王耀南想出一个绝招，挑选了一批入伍前干过矿工和盗墓的战士，挖了一条直通榆社县城的地道，成功爆破榆社城城墙。八路军终于攻克了这一日军坚垒。日军守将藤本切腹自杀。战后，陈赓和周希汉等八路军将领穿上了缴获的日军军服，拍下了纪念照片。
