孙卫国是打算打代县日军机动部队，从而调动五台县北部日军109师团和26师团部队，从而将这两个师团分开，创造出战机。
但受邀来到华北方面军司令部协助指挥作战的石原莞尔是一眼便看穿了孙卫国计划，寺内寿一石原莞尔建议下，并没有让109师团与26师团部队回援代县，而是继续让他们对虎头山和四岭山展开猛攻。
根据目前各部情况，孙卫国重新调整了部署，他准备集中优势兵力，先打掉代县日军机动部队。
九月二十二日下午四点半，荣誉第四团抽调装甲第一营，重炮营，机械化炮兵营，荣誉第五团抽调骑炮营，机枪连，359旅抽调718团部队，开始对代县县城展开猛攻，此次作战，他们目标是要将代县县城日军部队全部歼灭！
日军部队在代县县城有三百多骑兵，二十多辆装甲车以及坦克，但是很显然，除了坦克和装甲车外，骑兵部队来防御县城，明显是不合适的，可这三百多骑兵部队却是目前守备县城的最主要兵力，除此之外，代县县城是没有任何鬼子兵了。
日军航空兵倒是为代县机动部队提供了很好的空中掩护，四架轰炸机不断出现在代县上空，当轰炸机发现八路军部队后，这四架轰炸机立即:开始进行轰炸，不过日军轰炸给八路军带来打击很有限。
为了防止日军空中轰炸，各部已经得到了明确指示，他们在进攻时候都会分散行动，而随着各部对代县县城展开攻击后，日军轰炸机更是起不到任何作用了，如果他们继续进行轰炸，那么县城里面的鬼子兵都会受到打击。
装甲第一营的五辆八九式坦克在重炮营协助写轰开了代县城门，五辆坦克迅速开入到县城内，718团的一个营数百名官兵紧紧跟随在坦克后面行进，在战斗半个小时后，各部轻松进入到了县城内，他们开始与驻守在县城里面的鬼子兵展开了激烈战斗。
但日军是处于明显劣势的，他们只能够依靠坦克和装甲车隐蔽起来，给步兵带来一些伤亡。
随着一门门火炮开始被直接被运输到县城内，鬼子兵的坦克和装甲车开始成为了火炮打击重点。
下午六点半，代县日军机动部队三百多骑兵被歼灭了两百多，二十多辆坦克和装甲车剩余不足七辆。
日军第一师团骑兵联队大佐联队长松本仓臧在转移时候被重炮营105mm加农炮炮弹击中，松本仓臧是连一具完整尸体都没有留下来。
晚上七点半，荣誉第四团，荣誉第五团，120师359旅部队攻占代县，全歼代县日军机动部队，至此日军抽调参战各个师团骑兵以及装甲兵组建的机动部队被彻底全歼，而代县也落入到了八路军部队手上。
日军机动部队被全歼，这就意味着日军失去一支能够快速机动部队，而120师和晋察冀军区部队自然是可以对日军补给线进行打击。
目前在五台县战斗的日军有第一师团，114师团，109师团，26师团部队，这四个师团足足是有八万多部队，这八万多即便补充武器弹药，他们也需要补充粮食，毕竟吃不饱饭饿着肚子是很影响战斗力。
这四个师团补给是通过晋西北以及晋中地区来完成的，晋西北主要补充日军109师团和26师团，晋中则是补充第一师团以及114师团，补充的物资则是由各个师团辎重联队来运输，当地日伪军则是会抽调部队进行押送。
120师部队早就是有了打日军运输部队想法，不过贺师长知道日军抽调了数百骑兵和近一百辆的坦克装甲车，贺师长是担心自己部队会被日军咬上，所以他迟迟都没有采取行动。
但现在日军机动部队被打掉了，贺师长立即命令358旅部队开始对日军补给线进行打击。
1938年九月二十二日晚九点，荣誉第二师师部通电八路军总指挥部，第二战区司令长官部，八路军荣誉第二师一部配合八路军120师一部在代县全歼日军第一师团骑兵联队，两个坦克中队，114师团骑兵大队，一个坦克中队，110师团骑兵大队，一个坦克中队，21师团搜索队，一个装甲车队，26师团搜索队，一个装甲车队。
此次作战共歼灭日军骑兵九百余人，击毁日军坦克装甲车九十多辆，歼灭日军步兵两个中队，缴获大批卡车，这是一场结结实实的胜仗，日军数个师团直属部队都遭到了毁灭性打击。
其中更具代表性的是日军第一师团骑兵联队被全歼，这是荣誉第二师部队继歼灭独立混成第二旅团，独立守备队后再次成建制歼灭日军部队，而第一师团骑兵联队被全歼，这其中影响力却远远是要高出全歼日军独立混成第二旅团和独立守备队。
随着荣誉第二师部队通电八路军总部以及第二战区长官部后，一时间八路军总部和第二战区长官部立即开始忙碌起来。
总部首长知道孙卫国荣誉第二师部队能征善战，可是他们却是做梦都没有预料到，孙卫国部队短时间内竟然会取得如此战绩。
朱老总和彭副总第一时间给孙卫国发电，他们是特意嘉奖了孙卫国一番，同时总部两位老总是给了孙卫国一个特权，那就是孙卫国想要采取行动时，完全可以不用请示就可以展开行动。
第二战区司令长官阎锡山接到电文后，他着实是大吃一惊。
对于八路军这次和日军部队进行决战，阎锡山是完全把自己当成了看客，他不愿派遣部队增援八路军部队，也不愿意承担任何责任，他向荣誉第二师孙卫国转发几份军委会电文后，他便以孙卫国抗命不从为理由，拒绝在与荣誉第二师部队取得联系了。
可是现在，荣誉第二师部队接连打了好几个胜仗，这不得不让阎锡山重视这件事了。
八路军部队全部都是直属军委会管辖，但八路军却也是在第二战区战斗序列内，现在八路军部队打了这样胜仗，阎锡山觉得自己是可以利用这件事情来给自己脸上增光，这样事情他也不是第一次做了。