关家垴战斗是抗日战争中百团大战的第三阶段进行的一次最大的进攻战役。八路军集合3个旅2个团对日军冈崎支队500多人进行围歼，血战2昼夜，日酋大队长冈崎歉受被打死，后因日军大部队抵达被迫撤围，残敌30多人逃生。
根据战报，我军129师在关家垴牺牲589人、伤1570多人，共计2160余人。日军阵地遗尸280余具，另外还有三大堆骨灰。
关家垴战斗并不能完全算是一场胜利，因为没有达到全歼冈崎大队的目的，但是却让日军从此不敢再孤军深入八路军根据地。
1940年10月的一天，总结会上，左权做完报告后，彭德怀神情严肃地说：“人有一时不慎，马有一时失蹄。我这个人喜欢横挑鼻子竖挑眼。因为，只有清醒地找出问题，才能在以后的战斗中减少伤亡和失败。闲话少说，第二阶段仗打得很漂亮，但也暴露了不少问题。有的人对时局认识不足，有的人怕打硬仗，还说总部发动百团大战，是违背了中央的游击战方针，还有的人批评我蛮干，我的态度是虚心接受。中央制订的战略方针基本是游击战，但是你们不要忘了还有一句话，就是不放松有利条件下的运动战。什么叫运动战？既然是运动战，就可以打阵地防御战、运动防御战和阵地攻坚战。因此我不承认我违背中央的战略方针。我也不是蛮干。几十万人参加的大兵团的攻坚作战，能不死人吗？为了赢得歼敌几百几千人，而牺牲几个人，甚至牺牲几百个人，这叫蛮干吗？我不同意这种说法。”
彭德怀越说越激动，脸也越拉越长，大家都屏声静息，大气不出，静静地听彭老总的训话，会场上鸦雀无声，静得连一根针落在地下也能听到。
彭总铁青着脸，继续说，“有的单位保密观念太差！一分区地委发生了严重泄密事件，这件事要认真追查，该杀头的杀头，该撤职的撤职，决不姑息迁就，决不给情面。”
彭德怀所说一分区地委的泄密事件，说的是晋察冀一分区地委机关报《抗战报》，在9月22日第35期的社论上，泄露了第二阶段的兵力部署。有的部队在行军途中丢失了这份报纸，使日军了解了八路军的动向。
彭德怀知道后，气得倒背双手，在屋里直转圈。半晌，他强压住胸中的怒火，对大家说：“同志们‘事以密成，语以泄败，’这个道理古人都懂得。 ”
“报告！”侦察参谋刘文居气喘吁吁进来，心急火燎地说：“敌人兵分三路，围攻总部，中路敌人离这里只有5里路了，情况紧急，请首长赶快撤离。”
彭德怀临危不乱，他问道：“刘参谋，这情况你怎么侦察到的？”
“今天一早，我向武乡方向侦察，抓来了一个舌头，给彭总当当‘参谋’。他是独立混成第四旅团的情报科长，叫大泽武三郎。据他说，独立混成第四旅团从昨晚起，已兵分四路，由辽县、襄垣、沁源、南关向武乡合围，企图把我总部机关一网打尽。”
彭德怀低头思索片刻后，抬头对大家说：“总部机关和分队向辽县方向转移，大家立即分头行动！”
很快，彭德怀就带着总部机关，迅速向辽县转移，在刘文居的掩护下，如金蝉脱壳，跳出了鬼子的合围圈。
第三天晚上，彭德怀带着总部机关返回了武乡砖壁村，继续召开作战会议，追究失泄密责任，制订了反“扫荡”作战计划。各部队接到命令，立即转入反“扫荡”作战。反“扫荡”战斗一打响，各部战报纷纷飞向总部，彭德怀批阅一份份战报，常常一坐就是一天。这天，他又埋头看了半天，直到中午时分，他揉揉又红又胀的眼睛，站起身，捶捶腰部，自言自语说：“都是些小打小敲的战斗。唉，真不过瘾。”然后，摇摇头又说，“不行，不行，一定要打几个大仗，狠狠地揍揍小鬼子。”
如今，在关家垴山顶平地的最北端，一座镌刻着“烈士之血，革命之花”字样的抗战纪念碑格外庄严肃穆。碑后，一个隆起两米高的山包是烈士们的合葬墓冢。纪念碑上刻有134名烈士的名字，但墓冢里的许多烈士都没有留下姓名。
彭总晚年反思关家垴之战问题，在《彭德怀自述》中，他认为自己戎马一生的四大败仗是红军时期赣州战役、关家垴之战、解放战争时期的西府陇东战役和朝鲜战争的第五次战役。他承认关家垴之战“打得比较苦些，伤亡也比较大些”，对此他终生深感不安。对此战，刘伯承和邓小平正面评价：这一仗停止了敌一个大队可以在根据地横冲直撞的局面。
致敬抗战英烈！