于我们把仗打好。打好仗，才能争取到和平，让人民喘一口气；我们也需要喘一口气。我们要防备蒋介石再来个翻脸不认人。”
回到了太行山，刘司令员好像回到家乡一般。从1937年冬来到太行山，6年来，他踏遍了太行山每一条道路，攀登过每一座山峦，和日寇周旋，和顽固周旋。1943年赴延安，参加党的第七次代表大会，离开太行山两年，他终日心悬两地，时刻思念。一个革命战士，一个带兵的人，怎么能离开自己战斗的岗位？如今回到太行山，又看到那陡峭的山峰，深邃的峡谷，密密的柿子林，清清的漳河水……，都引起他对往事的回忆，只是时局已非往昔。
日本帝国主义倒台了，又一个新的帝国主义在支持蒋介石；蒋介石发动的一场大规模的内战即将开始。敌人在调兵遣将，来势汹汹。老乡在想什么？干部在想什么？部队在想什么？一回到“家”，又回到现实斗争中来，准备应付未来的一切。一想到这一点，他再也平静不下去了，向政委商量：“骑上马吧？可以快一些。”
他们跨上马，心情急切，挥马前进，仿佛一场殊死的斗争在等待着人们。
刘伯承、邓小平返回赤岸后立即着手准备上党战役。仅用一天多的时间拿出预案，报告中央。他们决定，集中太行、太岳、冀南三个纵队和地方部队共三万一千人，动员五万民兵，组织发起上党战役，粉碎国民党军队的肆意进攻。
上党战役开始前，邓小平通过电话对在上党前线的李达说，“一定要坚决拿下襄垣，作为太行军区部队的屯兵之地，然后会同太岳、冀南部队打上党战役。”
9月1日黄昏，太行纵队向襄垣城发起总攻，激战4个小时，歼敌八百余人，襄垣重新回到人民的怀抱。3日，刘伯承、邓小平的指挥部迁到襄垣县署二堂东边的寅畏堂。
邓小平身在太行，关注的却是全局。他说，“根本问题是抗战果实落在谁手里的问题，蒋介石、阎锡山伸手来抢，绝不能让他们抢去。毛主席赴重庆前说过，‘只有你们打得好，我才能谈得好。’我们不要辜负党中央、毛主席的期望。”
9月7日，刘伯承、邓小平共同签发《晋冀鲁豫军区作战字第一号命令》，决定采取“夺城打援”的战术，“先夺屯留，吸引长治伪军来援，争取在长屯路上作运动战而消灭之。”10日，刘邓司令部进驻屯留县常村镇故县村。太行纵队随即向屯留之敌发起攻击，经两日激战，攻克屯留县城，歼敌二千余人。
此后，刘伯承、邓小平转而分兵加速攻取长治外围各城，以孤立长治之敌。17日攻克潞城，19日夺取壶关、长子。
被困在长治城内的史泽波看到大势不妙，急电阎锡山派兵增援。据史泽波后来回忆：阎锡山在给史泽波回电话时，信誓旦旦地安慰他：“上党必争，潞安必守，援军必到，叛军必败。”
听到阎军增援上党，刘伯承、邓小平发出《晋冀鲁豫军区作战字第七号命令》指出：“阎伪八十三军三个师，约七千人，于9月27日到沁州，其先头部队四个团，于28日12时进抵新店，有继续南下模样。”对此，刘伯承、邓小平决定用“围城打援”的战术歼灭该敌。
10月初，刘伯承、邓小平将司令部推进到屯留县贺家岭村，这里距老爷山主战场仅十多华里。在这家普通的农家院子里，刘伯承、邓小平亲自指挥部队对老爷山、磨盘垴之敌发起猛攻。在雄壮而嘹亮的军号声中，我军突击部队的轻重机枪一齐开火，各种小炮和掷弹筒一齐发射，顷刻间，火光闪烁，子弹像雨点，落在敌人阵地上，磨盘垴垴上垴下像无边的火海。当天，老爷山主峰被太岳纵队攻克，磨盘垴被太行纵队占领。
阎军在老爷山、磨盘垴等地遭到打击后，纷纷夺路向北溃逃。刘邓挥师紧追不舍，将指挥部北移至襄垣县大平村。大平村紧傍公路，这里是敌军北逃的必经之路，当敌军逃至大平村以北的土落村时，早有一支我军部队在此迎候。
土落这个干渠水库西边都是地，只有这个大水库，原来是条小河。小河正南正北有条大路，通屯留、通沁县这条大路。这个大路的两边都是地，这个河不宽，冬天，丈把多远的桥就能过，热天挽起裤腿就能过。上党战役敌人败了以后，他们有一部分就向太原撤退逃跑，我军早就做好了这个计划，让敌军走这条路，我军耍了个布袋战术了，让敌军从这个地方过，我们就对敌人进行袭击，把敌人彻底消灭。
10月7日，敌援军二万余人被我军全歼。敌副总指挥、炮兵司令胡三余等官兵被俘，彭毓斌逃回沁县后自杀。
这一夜，困守长治的史泽波见增援无望，率万余人仓皇出逃，长治被我军攻克。8日，刘伯承、邓小平正式下达追歼逃敌的命令。太岳纵队及太岳区地方武装部队日夜兼程，于10月12日，在沁水县将军岭和桃川歼灭逃敌，生擒史泽波。
刘伯承、邓小平指挥的上党战役历时四十多天，八路军以三万一千人的兵力，先后在襄垣、屯留、长子、潞城、壶关、老爷山、磨盘垴、长治、沁水将军岭和桃川等地与阎军展