一、北平：多田骏美梦破天
八路军百团大破袭，使华北日军陷入极大的混乱中。
最早得知八路军展开大破袭的是驻扎在阳泉的日军独立混成第4旅团。1940年8月20日22时左右，值班参谋土田兵珸接到池川中尉报告娘子关受袭的电话。这是当晚的第一个电话报告。刚放下池田的电话，寿阳独立步兵第10大队长原田寅良来电话报告说：芦家庄、孟县等地受优势共军的包围进攻正在苦战中。土田参谋不敢怠慢，急急忙忙向700米外的宿舍区跑去。
刚刚躺下睡着的独立混成第4旅团旅团长片山省太郎，被门外急促的报告声给惊醒，他十分不高兴。一看是值班的土田参谋，就问：“什么大事把你慌到这个样子？”
已跑得上气不接下气的土田立即报告说：“大事不好，娘子关、寿阳都打来电话，他们遭到八路军大部队的袭击，情况十分危急。”
片山的睡意全没了。他要土田马上赶回旅团部，命令各地加强警戒，有什么情况立即上报，自己随后就来。
土田又急忙往回赶。此时，陈锡联从狮垴山上派下来的两个连，已发起了对阳泉的进攻，市区内到处都能听到枪炮的声音。险遭八路军攻击的土田回到一令部后，立即拿起电话传达片山的命令。但所有通往阳泉城外的电话都打不通。随后赶到的片山不得不命令开通所有的无线电通讯。
电报的“滴滴答答”、电话的“喂喂喂”，再加上城里的枪炮声、喊杀声，司令部一片忙乱。片山茫然无措。
在太原的日军第一军司令长官筱冢义男，直到21日早晨才从片山的报告中得知正太线到处受到八路军袭击的情况。当他想要再进一步了解详细的情况时，司令部所有通讯联系陷入中断，加上各地指挥官也大都只是了解一些初步的情况，筱冢无法立即弄清楚到底发生了什么事情。他不得不派出飞机进行空中侦察。然而，侦查的结果使他更加心急如焚。“正太线的各小据点(以分队为主)多数被共军全歼。在沿线制高点上已可以望见共军的哨兵。铁路枕木被烧，很多地方铁轨被拔走，铁路桥梁大部分被破坏或受到损害。”看过报告，筱冢立即召开紧急会议商讨对策，最后决定采取增援措施。然而，左拼右凑，甚至把司令部的卫兵都抽调出来，也仅组成了一支只有40人的混成小队。
作为一军之长，手中只能派出这么一点兵。即使这40人的增援部队，当天下午由军部参谋泉莱三郎中佐、朝枝繁春大尉带领离开太原向阳泉进发，三天后到达寿阳，一周后才到达阳泉。筱冢陷入极其尴尬的境地。
负责防守正太路东段的独立混成第8旅团旅团长水原义重这些天一直在做着升中将的梦。的确，水原自上任以来一直干得很不错。特别是年初以来，为进一步防范八路军对铁路的不断袭扰，水原在加强铁路沿线警备的同时，实施了一整套严格的铁路爱护村分工负责制，哪个村负责的路段出了问题，就找哪个村的责任，奖罚分明。实施的效果不错，已连续7个月没有事故记录，受到上级的好评。
然而，8月20日22时以后不断打来的电话、电报打碎了水原的中将之梦。
旅团司令部接到的第一个电话报告：正定、石家庄间的小铁桥遭到袭击，造成一定损失。接着又有电话打来，报告正太路获鹿、微水镇间的铁路被炸。此后，石家庄以西的电话全部中断。21日拂晓，微水方面打来电报，报告井陉煤矿受到优势八路军的攻击，具体情况不明。
一段时间来，多田骏的心情一直很好。他在华北实施的“牛刀子战术”已收到了很好的效果。八路军的根据地面积已大大萎缩，原占有的近百个大小县城现在仅剩下几个山区偏僻小县城。如对平汉路及北平、天津、保定、石家庄等地构成威胁的八路军冀中根据地，原拥有料个县24个县城800万人口，现在一个县城也不剩，并已被分割肢解成四面被包围的大小20块，全部消灭指日可待。即使山区的大根据地，也已被肢解开来，分割包围的任务很快就完成。眼下，八路军已是供应紧张，活动困难，就要“游”不动了。
上任还不到一年，就取得如此的成绩，多田骏对自己的表现十分满意。他要在华北方面军司令官任上干出他军旅生涯的高峰的梦想就要成真了。
然而，华北注定是多田骏的伤心地。如果说上一次的败走是因为他与上司的意见不和，遭人弃用；那么这一次他是实实在在地败在了八路军彭德怀的手里。他做梦也没有想到，一贯是采用游击战术的八路军，怎么一改以往那种“扑一下就跑”、“分散游击”的打法，突然来了个“集团作战”。
面对八路军的百团作战、突然袭击、全面开花，多田骏一下子就潜了。当他想使出他的“灵活进剿”这一手时，发现他所管辖的正太、平汉、同蒲、津浦、平绥、胶济、白晋、石德八大交通干线和各主要交通线及各中小据点同时受到八路军的袭击。“高度分散配置”的方面军又到哪里去调兵呢？左抽右调，七拼八凑，一直到8月26日，即百团大战进入第7天时才调了200多兵员到石家庄。
多田骏的几千个“牛刀子”，顿时成为无人把握的弃刀，摆在地上，任凭八路军猛砸。
二、延安：毛主席兴奋了
华北敌后胜利的消息传到延安，群情欢跃。
毛主席很快致电彭德怀：“百团大战真是令人兴奋，像这样的战斗是否还可以组织一两次。”
9月10日，中共中央书记处发表《关于时局趋向的指示》，在分析了抗战阵营中存在的对日妥协危险倾向后指出：“我党50万大军积极行动于敌后(尤其是此次华北百团战役)，则给日寇以深重的打击，给一了全国人民无穷的希望。”同日，中央书记处还在《关于击敌和友的军事行动总方针的指示》中要八路军、新四军“在目前加强团结时期，应集中其主要注意力于打击敌人”，要求“仿照华北百团战役先例，在山东及华中，组织一次至几次有计划的大规模的对敌进攻行动。在华北则应扩大百团战役行动。到那些尚未遭受打击的敌人方面去，用以缩小敌战区，扩大根据地，打通封锁线，提高战斗力，并在山东及华中方面继续扩大我军之力量，而给予二百万友军及国民党大后方与敌占区内千百万人民以良好之影响，给予敌人向重庆等地进攻计划以延缓的作用。”
延安各界群众也沉浸在一片欢庆中。连日来，人们争相传阅每一份《新中华报》上刊登的《百团大战要报》，大街小巷贴遍了庆祝百团大战胜利的各色标语。
9月20日，延安各界举行万人大会，纪念“九一八”9周年和庆祝百团大战的胜利。毛主席、朱德等中共中央领导和社会知名人士出席会议。
陕甘宁边区政府副主席高自立致开幕词，他说：听到百团大战胜利的消息，全体陕甘宁边区人民都兴奋起来。百团大战是抗战以来第一次更大规模的反扫荡的战役进攻，谨向八路军致以热烈的慰问。向百团大战的领导者致以崇高的敬礼！总政治部主任王稼祥代表中央讲话，他高度评价百团大战说：在抗战进入空前困难的第四个年头，八路军以百团雄兵，向日军进行主动的积极的战役反攻，破坏交通，拔除据点，消灭敌人有生力量，获得很大的胜利。打击了日军的侵略企图，打击了我国某些人士的悲观失望情绪，大大振奋了全国人民，使大家知道抗战胜利是有把握的。
大会最后一致通过《致朱彭总副司令电》，对百团大战的将士们表示亲切的慰问！
三、重庆：蒋介石震惊了
当百团大战胜利的消息传到重庆，蒋介石不由为之震惊。
多年来，蒋介石最担心的就是共产党的势力乘抗战之机不断扩展。抗战初期，蒋介石给了八路军3个师的编制，随着共产党领导的敌后抗战的不断深入，八路军自身的力量得到迅速地壮大，但蒋介石仍然只给八路军3个师的编制，目的很明显，就是要限制共产党、八路军势力的扩展。虽然蒋介石也知道不可能限制住八路军的壮大、发展，但这次出乎他预料的是，八路军能够一次组织起105个团的兵力，向强大的日军发起主动的攻击，且这105个团还不包括八路军精锐部队115师，也不包括山东纵队、陕甘宁留守部队和新四军。这不能不使蒋介石感到揪心的痛。
然而，使蒋介石更加痛心的是百团大战为共产党、八路军赢得了极高的声誉。连日来，重庆《大公报》、《新蜀报》、《新民报》、《力报》、《国民公报》等，竞相刊载百团大战的消息，发表社论。《新蜀报》的社沦说：“这次持续如斯之久，范围如斯之广大的敌后游击战，是怎样壮烈而雄伟。我数十万将士驰骋北方原野。我们每天看到如雪片飞来的条条捷报，真是要兴奋得流泪。”《力报》的社论这样写道：“我们认为华北胜利是具有严重的政治意义。华北我军出击之日，正是敌机170架狂炸我陪都，市区大火，精华悉付之一炬之时。我军以胜利的出击回答敌寇之残暴兽行，为被难同胞雪恨。敌机之继续轰炸不断地向我陪都猛烈施行轰炸，主要的目标乃在使我大后方造成恐怖空气，动摇人心，之且丧十气，藉以配合政治上的进攻，打击我抗战意志。华北胜利粉碎了敌寇这种阴谋，坚定了全国的抗战意志，而使一般动摇妥协分子无从得逞。”
《大公报》社论《瞻望北方胜利》更是指出：“北方在打胜仗，这将是秋季会战的胜利前奏；北方在打胜仗，这将是大河黑水的儿女们打回老家的先驱！我们站在抗战司令台(重庆)上，遥瞻故乡的胜利，这胜利与各战场的胜利会合，将使疲战的敌军根本溃灭！”就连远在边睡的《新疆日报》也发表社论道：“在全国各战场相当沉寂的今大，华北出击胜利是有着重要的意义的”，“提高了抗日根据地与游击战的地位”，“粉碎了污蔑游击队‘游而不击’的种种滥调。”民主人士李公仆看到有关报道后立即著文：“综观历目辉煌战绩，我军伟壮阵容实为空前壮举。际此国际情势错综，日寇疯狂轰炸行都之时，不仅一振国际视听，更予全国军民无限兴奋与信心，西北赖以屏藩，抗战更划一新页。”还有，这些天来，前往八路军驻渝办事处表示对百团大战将士钦佩和慰劳的人络绎不绝，不少公务员、流亡青年、工人、店员、老师、学生，纷纷向八路军办事处寄去慰劳信和捐款。可以说，整个大后方一改前一个时期悲观、失望的情绪，各阶层民众精神振奋，信心倍增。
在感到震惊、心痛的同时，蒋介石对百团大战也还是有满意之处的。
1939年冬天，蒋介石组织了一场全国性的“冬季攻势”。要求10个战区都要参加。其中给第2战区的任务就是：“应首先切实截断正太、同蒲两铁路之交通，并肃清晋南三角地带之敌。”然而，第二战区司令长官阎锡山根本就没有出兵同日军作战，中央军的作战区域也没有超过黎城、涉县、潞城、闻喜、绛县、翼城等县域范围，离正太、同蒲两铁路还远着呢。而这次八路军进行的百团大战恰好是完成了阎锡山没有完成的任务，实现了蒋介石的战略意图。
此外，年初以来，尽管日本中国派遣军总司令部对国民政府实施的“桐工作”一直在进行中，蒋介石的代表和日方代表经过反复的磋商、讨价还价，准备进行更高层次的接触。但出乎蒋介石预料的是，日军突然发动宜昌战役，近些天来又出动大批的飞机对重庆等大后方进行狂轰乱炸，造成大量的平民伤亡。使蒋介石的脸面尽失，有苦难诉。而这时八路军在北方突然发动百团大战，给日军以重大打击，使他这口难以下咽的恶气得以吐出。
当然，最令蒋介石满意的还是共产党同日本人大打起来了。他非常希望八路军在同日军的作战中被消耗掉。
因此，八路军百团大战这一仗，对蒋介石来说究竟是好是坏，他自己也很难说得清楚。8月27日，当八路军参谋长叶剑英将朱彭总副司令呈国民政府军事委员会委员长的电报转给他时，他不知道如何处理才好。八路军的100多个团，是在没有获得他的批准下发展起来的。如果是按照他不允许扩军的主张，八路军就发展不了，就不可能有今天的百团大战。但是，百团大战的的确确是打了，而且打得是这样的好，他作为一个政府的领袖，在全国各界隆重庆祝胜利的时候，如果保持沉默，不好向国际社会交待，更不好向全国民众交待。可是，如果发电祝贺，在客观上就等于承认了八路军100多个团的编制。他思前想后，内心里矛盾重重。但蒋介石毕竟是政坛老手，经过几天的观察和反复考虑，他就有了自己独到的处理办法。
表面上，作为国民政府军事委员会委员长，蒋介石必须有所表示。9月4日，一封由蒋介石签署的嘉奖八路军百团大战的电报发出。
朱副长官、彭副司令：
迭电获悉。贵部窥此良机、断然出击，予敌甚大打击，特电嘉奖。除电示其他各战区积极出击以策应贵部作战外，仍希速饬所部积机行动，勿予敌喘息机会，彻底断绝其交通为要。
中正
私下里，蒋介石却密令国民党宣传部禁止宣传百团大战。10月20日，国民党中央宣传部向重庆军委会战时新闻检查局正式抄发了蒋介石的一份密令：
案奉、总裁酉皓侍秘渝字第4261号代电开“查近来报上常有记载‘百团大战’字样，如19日新华日报所载；晋西通讯即载此事，此项名词及有关之新闻，以后应绝时禁止登载，希即饬遵”等因，特函秘达，即希查照饬属遵照为荷。
此致
战时新闻检查局
中央宣传部
可见蒋介石对待百团大战的心情，喜忧参半又无可奈何。