原来，日军行军队形的后部在６８７团２营的打击下，损失惨重，不得不向其队形的中部靠拢。这样，两支部队的作战目标就集中到一块，两个２营也就要进行合作了。
冯志湘一拍大腿：“老蔡，咱就来个合作，共同收拾这些家伙。”最后决定：蔡营长带他的营向右运动；６８８团５连向左运动；冯志湘带领一部分人员仍然负责正面反击。两个营长部署完毕，就等日军再来送死。
傍晚时分，战士们一边啃着硬硬的馒头，一边注视着日军的动静。
突然，“呼——咣——”，一发炮弹在阵地不远处落下，紧接着，又是一发，日军开始进行火力准备了。过了一会儿，日军的炮火开始延伸，他们的步兵又蜂拥而来。这次，６８８团２营考虑到左右两侧都有部署好的部队，所以故意把日军放得近一些再打。当日军进到距２营阵地不足３０米时，２营开始对敌实施打击，一束束手榴弹，雨点般地飞入敌群。与此同时，两侧的部队也向日军开火了。顿时，机枪声、步枪声和手榴弹的爆炸声响成一片。日军被打得血肉横飞，官兵们像无头的苍蝇四处乱窜。就在冯志湘下达命令发起反冲锋时，一发炮弹呼啸而来，在他的掩体内爆炸，特派员何传洲当场牺牲，冯志湘也负了伤。
这时，３４４旅旅长徐海东，也就是这次战斗的总指挥，来到了６８８团２营。他见冯志湘负了伤，就派人把冯送下去。随后，在徐海东的指挥下，终于打退了日军的进攻。屡战屡败的日军一见大势已去，便狼狈而退。
这次町店战斗，３４４旅共歼灭日军５００余人，俘虏４人，缴获重机枪８挺、轻机枪３０挺、步枪９００余支、掷弹筒１００余具、八二炮１５门、六○炮１８门、战马１３０余匹，焚毁汽车２０余辆，并缴获其他军用物资一大批。这次战斗直接迟滞了日军向侯马方向的增援行动，有力地支援了国民党卫立煌部的侯马之战。
町店战斗结束后，３４４旅继续随１２９师行动，先是配合该师创建晋冀豫抗日根据地，１９３９年初进入冀南，１９４０年４月，根据党中央和八路军总部的指示，挺进冀鲁豫边区，与冀鲁豫支队合编，称为八路军第２纵队，７月，与新四军第６支队主力合编为八路军４纵队。实际上，在整个抗日战争的八年中，１１５师第３４４旅只有几个月的时间归１１５师指挥。后来，人们提到的１１５师通常是指１１５师师部和第３４３旅。
日军给１１５师送来挑战书
１９３８年，在日军华中方面军大举向武汉、广州进逼的同时，华北方面的日军也遣兵调将，企图由山西风陵渡南下直取西安，实现其侵占中国大西北的计划。
午城、井沟战斗后，八路军１１５师主力继续活动于晋西南地区。１９３８年７月８日，毛泽东指示１１５师：目前第３４３旅“仍以对同蒲、太军（太原至军渡的公路）两路大肆破坏，妨碍敌渡黄河为主要任务，协助地方发展游击队为协助任务”。１１５师根据这一指示，以３４３旅于汾离公路及其以南，以及介休至灵石铁路沿线，破袭日军的交通线。
９月上旬，日军华北方面军为策应武汉作战和围攻晋察冀边区，以第１０８师团一部沿汾离公路西进，先后占领了离石、柳林，进逼军渡、碛口，威胁黄河河防和陕甘宁边区。为粉碎日军的进攻，１１５师决定，以师部率３４３旅迅速向汾离公路开进，并命令６８６团在吴城镇东南的薛公岭附近设伏。该路段是日军来往的必经之路，公路弯曲，两侧山高林密，不便于日军实施观察，却便利八路军隐蔽。但是，日军已经吃过八路军不少苦头，表现得特别小心和狡猾，行动前就在公路两侧到处设据点、筑碉堡。在运输时，通常都向前派出尖兵，并在后尾留有掩护分队，以保障主力的安全。所以，６８６团在选择伏击地点时，遇到了相当大的困难。
当时，杨勇正在６８６团任团长。在伏击之前，他带领各营的干部登上了薛公岭，隐蔽在半人高的蒿丛中向公路了望。只见薛公岭四周峰峦重叠，沟壑纵横，汾离公路顺着山势，由东蜿蜒而来。公路在薛公岭下爬过一段陡坡之后，便进入凹地。凹地一带平列着四条山沟，每条沟里都长满齐腰深的茅草和杂乱的灌木。
大家正查看得起劲，侦察员送来了师部的紧急命令：日军２０辆满载弹药和渡河器材的汽车，将在两天后从汾阳起运，要６８６团相机截击。大家听后都在议论，有人指着那段凹地说：“团长，这儿就是个好战场，就在这儿干吧！”大家都说得起劲，只有一个人在一旁不搭腔。他就是６８６团的侦察队队长——刘善福，一个多星期前他就到了薛公岭。
这里的情况他最熟，为什么他不说话呢？
“刘善福，你看怎么样？”杨勇问道。
“好是好，就是那个碉堡讨厌！”
刘善福指着对面一个山包上的碉堡给杨勇看。
原来敌人对这段凹地也十分注意，在对面的制高点上专门修了一座高大的碉堡。每当敌人运输车队到来时，总是先派巡逻队搜索一下山沟，然后控制碉堡，掩护汽车通过。
那如何办好呢？杨团长和其下属围绕这个问题又议论起来。有人说干脆提前拔掉碉堡，但那会“打草惊蛇”。又有人提议，在沟里埋伏部队，也在碉堡后边的山凹里埋伏一个排，打碉堡和打汽车一齐动手，让日军两头招架，不能相互支援。这样做一般是有把握的，只是地形对６８６团不利，打起仗来伤亡恐怕很大。另外，碉堡后面的山凹太小，一个排隐蔽起来很容易暴露。结果这一方案也被否决了。就在这时，迫击炮连连长吴嘉德说话了：“这个任务交给我们吧！保证三炮消灭碉堡”。原来，在这之前，他已经作了观察和计算。
大家都说这个方案不错，杨勇也拍了板，把决心定了下来。
９月１４日清晨，浓雾刚刚散去，６８６团团长杨勇和团政治处主任曾思玉一同站在薛公岭南山上一棵高大的核桃树下，用望远镜进行观察。通过望远镜，他俩只能看见公路和公路两傍的蒿草。他们俩都非常高兴，因为这时，全团的战士们已经隐蔽在公路两侧的待机位置上了，通过刚才的观察，他们没有发现什么破绽。曾思玉笑着说：“战士们隐蔽得很好，这才叫磨道里（磨豆浆的房子）等驴——没跑！”
约两个小时后，日军的汽车队到达了薛公岭前不远的王家池，在那里给汽车加了水，添了油，停了半个小时才上路。同时，据守王家池的日军派出了一队巡逻兵在前边开道，掩护汽车通过薛公岭。看来真是一朝遭蛇咬，十年怕草绳，日军变得越来越狡猾了。当他们行至东山脚下时，汽车又都停止前进，先让巡逻队向前搜索。
日军士兵持枪哈着腰，成战斗队形沿公路缓缓前进。待进至那四条山沟附近时，一面虚张声势地咋呼着，一边用机枪、步枪四处盲目射击。但是，也许是他们近一段时间内一直未在此地发现过什么情况的缘故吧，他们并未真正仔细搜索。当搜索行动结束之后，便稀稀拉拉地朝碉堡走去，一边走，一边还“哇啦哇啦”地扯起嗓子唱歌。
突然，“叭！叭！”两发信号弹升上天空，八路军战士们不知发生了什么事情，心里在问：这是什么信号？就在大家愣神的功夫，一部分人明白过来了。原来这是日军向隔山等候的汽车队宣布：已经没问题了，可以继续前进了。
他们哪里知道，此时此刻阎王爷却正在生死簿上核对他们的姓名。
日军的汽车队开始前进了，轰轰隆隆的马达声由远而近，转眼间满载着日军士兵和军用物资的２０多辆汽车，便一辆接一辆地开过来，进入了６８６团的伏击圈。
正在这时，杨勇向炮兵连长吴嘉德发出了开炮的命令。命令一出口，只听“轰”的一声，第一发炮弹已经飞出。不偏不斜，恰好落在那个碉堡前。曾思玉禁不住说：“好！打得好！”紧接着又是两炮，全都命中，大碉堡里的日军也差不多都给报销了。
随着第一发炮弹的爆炸声，八路军战士如神兵天降，端着枪从山沟里冲了出来。没等押车的日军弄清楚是怎么回事，成排的手榴弹就甩上他们的汽车，战斗一开始就是近距离格斗。
狭窄的路面上，着了火的汽车“呜……呜……”地挣扎着，相互拥挤，无法前进。
车上的日军步兵，有的跳下车同八路军进行肉搏，有的趴在车厢里进行射击。他们还企图顽抗，但这已无济于事。这次战斗干净利落，不到一小时，２００多名日军除３名投降外，其余全部被消灭。
在薛公岭方向上的战斗结束了，但位于王家池据点的日军虽然近在咫尺，却对薛公岭的情况知之甚少，摸不清是怎么回事。他们打电话向汾阳报告，电话线早已被截断了；想出兵向薛公岭增援，又恐自身难保，只好架起钢炮向薛公岭方向盲目射击，一直打到半夜。
直到９月１５日，驻汾阳的日军才出来一个联队，加上近千名伪军，到薛公岭拉走了五大车日军尸体。
薛公岭伏击战结束后，好些日子，不见日军一辆汽车的影子。远在黄河边上的日军，因为得不到后方支援，给养和弹药都发生了严重困难。出来抢粮，又遭到游击队的袭击。最后，日军山口少将只好命令部下杀马吃肉，固守待援。
但吃马毕竟不是长久之计，过了一段时间，日军又开始沿汾离公路进行运输了。
不过这次日军变得更刁猾了。他们先以百多人分乘几辆汽车，押送一车粮食试探前运。１１５师决定先给他们一点甜头，把这一车粮食作“人情”。
第二天，日军的胆子就大起来了，又出动了１８辆汽车，满载通讯和渡河器材从汾阳西运。当天正下着大雨，１００多名押车的日军个个浇得像落汤鸡。汽车在坎坷不平的公路上整整颠簸了一天，好容易通过了王家池，也爬过薛公岭，眼看走过了三分之二的路程，不料却在油房坪一带较为平坦的地方遭到了１１５师３４３旅补充团的伏击。补充团冒着滂沱大雨，把日军挡在公路的拐弯处，经过激烈的战斗，全部歼灭了这股敌人，缴获了许多通讯和渡河器材。
日军连续被歼３００余名，１０８旅团原有的５０辆运输汽车被八路军敲掉了五分之三，渡河器材的大部也被八路军破坏或缴获，这个打击动摇了日军西渡黄河的决心。就在这时，１１５师判明了日军的企图，并给所属部队下达了命令：日军有撤退的迹象，要不顾疲劳，迅速准备再战。
这次的主要任务是由６８６团来完成。为了更有力地打击日军，师部把６８５团２营和师部特务连临时配属给了６８６团。
日军这时已是惊弓之鸟，如果再用老办法去对付他们，恐怕是难以奏效了。最后６８６团决定：钻到王家池据点里去干。
王家池一带山大路窄，过去八路军曾在那里多次设伏，这也是日军为什么在那里安一个据点的原因。如果到日军的眼皮底下去设伏，困难是相当多的，但６８６团认为，越是这种冒险行为，就越会出敌不意。“不入虎穴，焉得虎子”，到日军据点前设伏的作战方案被确定下来。
９月２０日深夜，各作战部队分路悄悄地摸到了王家池附近，迅速进入指定位置，隐蔽起来。
２１日上午９时许，日军垂头丧气地由离石出发向汾阳撤退。沿途遭到八路军各种武装的不断袭扰，但在山口少将“不得恋战，飞速前进”的命令下，只顾招架，并不还手，仓皇地沿公路撤退。
６８６团的设伏部队在王家池整整地“恭候”山口部队半天的时间。当快到中午的时候，日军的骑兵在公路上出现了。紧接着，辎重、炮车、步兵也前拥后挤，吵吵嚷嚷地来到了王家池山谷。
日军在村里没有停留。他们刚走出王家池，６８６团的２营便首先发起了战斗。随后，其他部队也紧跟着发起了冲锋。霎时，冲锋号声、呐喊声震荡着山谷，八路军从各个山沟、各个角落或从敌人碉堡旁，也有的从王家池的村子里，一齐杀了出来，像洪水一般涌向日军，拦腰插进日军的行动队形，把日军的指挥机关给冲乱了。大洋马惊恐地乱蹦乱跑，等战士们把这些马截获时，有的马身上还拖着日军的尸体。
师部特务连和６８６团第１营和第２营也抓住日军混乱的时机，猛烈冲杀。特务连是全师战斗力最强的连队，全部是日式装备。日军的后卫部队在该连的打击下，伤亡不下３００人。
日军被切成几段，其指挥机关也被八路军