1938年3月初的一天，刘伯承开始筹划在日军重要运输线邯长公路作战。主要设想是先让385旅攻打黎城，引诱潞城的日军前来增援，由386旅在敌增援的途中打伏击。
这一天，刘伯承收到386旅陈赓在神头岭伏击敌人的作战计划后，专门又来到旅里作进一步商讨。此时，陈赓正召集营以上干部开会，进行作战部署。
这一次，刘伯承可不像上次来时那样，和大家热烈地讨论怎么打，而是表情严肃地对陈赓说：神头岭是岭不是沟，这场伏击战还能不能打。
原来，刘伯承让师侦察科派人现场勘察，发现神头岭并不是一个理想的伏击地。过去打伏击，一般都会选择两侧是山崖，中间是沟的地形，开战后两头一堵再冲击中间，这样打是最有把握的。
但是，这次选择的神头岭，一开始在地图上看的时候，是一条狭长的山沟，但经过实地考察却是建在山岭上的路。况且，两边都是一二百米的平地，没有任何沟壑。因此，刘伯承再次来到386旅，首先便提出这个问题。
谁知，陈赓听后，立即对刘伯承说：他早知道了，但旅里已经统一了思想，这个伏击还是要在神头岭打。刘伯承听后，显得有些着急，叫停了会议，问这样有把握吗？另外，勘察过地形了吗。
陈赓说他早就带人勘察过了，确实神头岭并不是理想的伏击地，路建在山岭上。但是，旅里面统一思想了，还是在这里打最保险。刘伯承便让陈赓解释是怎么想的。
陈赓讲了四点主要考虑。第一，前些天，他带人去现场的时候，发现岭上的路两侧虽然都是光秃的。但是，路两边却有国民党在这里留下的很多的废旧工事，我们的人可以充分利用这些旧工事打埋伏。
第二，神头岭是岭不是沟，恰恰敌人也会这样认为，这里不是理想的伏击地，我们不会在这里设伏。那么，他们到达这里时，肯定也不会太警惕。我们反其道而行之，恰恰要在这里埋伏重兵，打他们个措手不及。
第三，我们都在山梁上，没有多少展开的空间。但是，日军的队伍如果也十分大的话，那他们不也是展不开嘛。这个时候，我们先占据了有利地形，那就是占据了优势的。狭路相逢勇者胜，就看谁准备充分，谁的临机应变能力强了。
第四，据侦察情报，潞城的日军兵力已经增加到3000多人，面对他们这么庞大队伍我们可能没有多少优势。但是，我们可以先派出一个连绕到潞城的背后先打敌人。
这样一来，他们就很有可能担心潞城兵力空虚，就不会出那么多人了，我们就更有把握了。综合这些考虑，陈赓决定还是要在神头岭打伏击，这一战肯定是有把握的。
陈赓把自己的考虑说完，刘伯承露出了满意的笑容。对陈赓和在场的营以上干部说，陈赓考虑的，正是他到这次来准备给大家讲的，陈赓和他想到一块了。
刘伯承讲道，天下哪有那么多的深沟陡崖来利用去打伏击呢？我们就是要用反常规的方法来制胜，这个地方敌人走了很多次了，都没有人打伏击，肯定是要放松警惕的。
况且，那里有那么多的工事可用，大一点的藏一个班都可以，我们在夜间就把人埋伏好，就等着敌人入网。陈赓同志讲得对，我们先在他们背后捅一刀，估计他们就会害怕了，出来一半的人增援就不错了。
很快，神头岭伏击的作战计划上报到了八路军总部，刘伯承又亲自打电话汇报了作战构想，得到了朱德和彭德怀的大力支持。
而事实证明，神头岭伏击战全在陈赓的掌控之中。战斗发起之后，日军根本没想到我军会在这里设伏，毫无准备的他们被打得十分狼狈，我军官兵先是一顿炮火和手榴弹招呼，就已经把敌人放倒一大片了，再也组织不起有效进攻了。
战斗在下午四点的时候结束，我军以伤亡240人的代价，歼敌1500余人，光是缴获的长枪和手枪，加起来就有550余支。
作战中，敌人的骡马受惊，四下惊逃，最后我军共收拢了600余匹，同时缴获了大批的军用物资。这一仗，成为了一场完胜，更成为抗日战争史上的著名大捷，极大地打击了敌人，鼓舞了我军的勇气和士气，也光荣铭记在了战史上。