老河口作战还在进行的时候，中国共产党领导的抗日武装向敌后战场上的日军展开了猛烈突击。
为了应对美军可能从中国沿海登陆，日军华北方面军特别加强了山东半岛防务。但是，由于必须抽调部队进行老河口作战，同时还要抽调部队前往上海等地加强防务，日军华北方面军的兵力捉襟见肘。为此，日军在山东济南拼凑零散兵力，组建了第四十三军，下辖第六十九师团，独立混成第五、第九旅团以及独立步兵第一旅团，总兵力只有二十万，再加上五十万的伪军，日军在敌后战场不得不转入守势。
为了充分利用日军兵力薄弱的时机，毛泽东提出了一九四五年内“扩大解放区”的作战任务：“无论哪一个解放区的附近，或其较远之处，都还有许多被敌伪占领、而又守备薄弱的地方，我们的军队应该进攻这些地方，消灭敌伪，扩大解放区，缩小沦陷区。我们必须把一切守备薄弱、在我现存条件下能够攻克的沦陷区，全部化为解放区，迫使敌人处于极端狭仄的城市与交通要道之中，被我们包围得紧紧的，等到各方面的条件成熟了，就将敌人完全驱逐出去。”
根据中共中央的指示，八路军山东军区对津浦路地区的日伪军发动了攻势作战。二月一日晚，鲁南军区主力部队奇袭了津浦路沿线的泗水城，击毙伪军暂编第十军军长荣子恒以及伪军参谋长和日军顾问，全歼城内日伪军。同时，八路军还攻克了泗水城外围的故县、杨庄、杨公村等据点，击退日伪军的增援部队，歼敌两千多人。十一日，八路军胶东军区五个团又五个营以及五万民兵，在胶济铁路线以南袭击了伪军“剿共第七路军”赵保原部。战斗中八路军自己制造的牙山炮发挥出巨大威力，三百多发炮弹落入赵保原所在的万第城内，将伪军修筑的据点和碉堡全部轰塌。经过九天的激战，八路军毙伤伪军两千余人，俘虏七千余人。三月八日，八路军鲁中军区主力四个团与民兵部队一起，夜袭蒙阴城，全歼日伪守军一千三百余人。
日军对八路军的迅猛反击十分惊慌，特别是对伪军暂编第十军军长荣子恒被击毙很是震惊，日本《读卖报知》的报道是：“二月一日午夜，荣子恒中将在泗水县（津浦线兖州东北四十公里处）……发生的战斗中阵亡。荣氏于一九四三年六月在鲁中山区毅然决然地率领部下二万人马投奔我和平阵营。尔后任国府（指汪伪政府）军暂编陆军第十军军长，配合我皇军参加山东地区的治安建设。”
一月二十一日夜，八路军太行军区发起道清战役，参战的除第七、第八军分区部队外，还有冀鲁豫分局党校警卫团，共四个团加三个营。夜色中，八路军从九里山悄然南下，越过道清（道口至清化）铁路，攻击了铁路线以南、平汉路以西、沁阳以东地区的日伪军，连续捣毁敌人的十八处重要据点。日军第一一七师团的一个大队，兵分三路企图合围八路军，但在樊庄附近遭遇伏击，因为损失严重不得不迅速回撤。二月二十日，八路军向道清铁路以北的日伪军发起攻击，先后攻克十余个据点，一度攻入辉县城关，令附近的伪军部队风声鹤唳。三月二十二日，第七军分区主力再度向南越过平汉路，挺进黄河北岸的原武和阳武地区；第八军分区主力则向西渡过沁河，挺进温县和孟县地区。道清战役于四月一日结束，八路军共歼灭日伪军两千五百余人，解放沦陷区人口七十五万。自黄河以北、道清铁路以南，除了几个县城之外，其余地区全部为八路军所掌握。六月，八路军太行军区调集第三、第四、第五、第七、第八军分区主力以及八路军总部警卫团，共九个团加上三万余民兵，攻势直指盘踞在豫北安阳附近的日伪军，在连续攻克伪军的两个指挥部后，八路军官兵将安阳以北、以西、以南的日伪军据点全部拔除。与此同时，八路军太岳军区广泛发动抗日民众，用绝水、绝粮、绝路的战法，令沁源县城里的日军身处绝境，度日如年，最后只得在援军的接应下主动撤出晋南重镇沁源。
一九四五年初，在冀鲁豫解放区附近，尚有日军七千人、伪军近十万人。四月二十四日，冀鲁豫军区统一指挥第三、第七、第八和第九军分区各一部，发起南乐战役。经过三个昼夜的激战，八路军官兵捣毁了日伪军修筑在县城外的全部据点，继而攻克位于冀鲁豫交界处的重要通道南乐，歼敌三千四百余人，使纵贯豫北的卫河以东地区成为解放区。五月十七日，冀鲁豫军区第一、第八、第十一军分区主力以及第九军分区骑兵团发起东平战役。八路军兵分三路，中路攻击东平县城，右路攻击金乡与济宁间地区，左路攻击东阿县城。当八路军官兵突入东平后，守城的千余伪军即刻溃逃，城内剩余的三十多名日军依靠据点死战不降。八路军官兵发起持续猛烈的围攻，据点里的日军支持不住最后集体自杀。攻克东平后，冀鲁豫军区部队渡过黄河攻克谷阳，邻近的馆陶、巨鹿等地的伪军闻风战栗，弃城而逃。自此，冀鲁豫边区的抗日根据地连成了一片。
八路军晋察冀军区的冀中军区，自一九四五年四月中旬起，连续发动了一系列作战：在任（丘）河（间）战役中，攻克任丘和河间县城，切断了北平至冀南大名的公路；在文（安）新（镇）战役中，攻克文安和新镇县城；在安（平）饶（阳）战役中，攻克饶阳、安平、武强三个县城，使得日伪军处于首尾不能相顾的被动局面，迅猛地扩大了解放区。六月间，冀中军区部队向子牙河沿岸发动攻击，收复大城、献县；接着又实施大清河北战役，歼灭日伪军二千三百余人，收复交河县城。同时，八路军晋绥军区自二月开始，连续向当面日伪军展开攻击，至四月八日，蜿蜒于吕梁山西麓长达一百一十公里的离岚（离石至岚县）公路被八路军收复，晋绥军区所辖的第一、第三和第八军分区根据地连成了一片。
华中地区的新四军，自一九四四年以来，始终处在与日伪军连续作战的状态中。进入一九四五年后，苏北军区的新四军将日伪军压缩在苏北直至苏东的沭阳、涟水、淮安、阜宁、盐城等县城以及新安镇等据点内。四月，新四军集中主力发动阜宁战役，攻克阜宁县城，守城的伪军军部南逃，结果逃进新四军事先布置好的伏击圈内。此战，新四军歼灭和俘虏伪军两千余人，收复盐阜公路，解放村镇五百六十余个。处于长江三角洲的苏中军区，于二月二日突袭了高邮、宝应、兴化和盐城之间的日伪军重要据点，把解放区扩大到两千四百多平方公里。接着，苏中军区调集主力，伏击了从宝应调防周庄的日伪
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