根據勘察,第386旅旅長陳賡在神頭嶺地區給日軍布置了一個“口袋”:以第772團埋伏于邯(鄲)長(治)公路以北、神頭以東高地及安南嶺西北高地,實施主要突擊;由遼縣、黎城、涉縣一帶的游擊隊和民兵組成的補充團設伏于對面的鞋底村一帶。
3月15日,天發亮了。葉成煥從望遠鏡里看到公路上塵土飛揚,敵人快要接近埋伏區。他立即向設伏部隊發出命令:“注意隱蔽,準備戰斗!”戰士們設伏在距大路僅20多公尺遠的工事里。9時許,日軍第16師團部隊并帶第108師團笹尾部隊一個輜重隊,前來救援黎城,前后是步騎兵,大車隊居中拉了幾里長。敵先頭部隊進至神頭村集結休息,派出騎兵搜索分隊向第772團第1營埋伏地點搜索。眼看敵人騎兵就要踩到戰士頭上了……但由于部隊偽裝嚴密,敵人對眼前不遠的工事根本沒有發現。
不一會工夫,敵人的大隊人馬終于大搖大擺地鉆進了八路軍布好的口袋里。
這時的葉成煥,喊了聲:“開始攻擊!”頃刻間,戰士們從工事里、草叢里跳出來,把一排排手榴彈朝公路上的鬼子砸去。隨著震天撼地的爆炸聲,神頭嶺區周圍硝煙騰空而起,黃土裹著彈片四面橫飛。日本軍的隊形一下子變成了一條狂跳的火龍。“沖啊!”“殺呀!”故士們端起明晃晃刺刀,漫山遍野地撲向鬼子。
就在敵我雙方殺得難分難解之時,一陣喊殺聲從天而降,埋伏在申家山的第772團第2營沖過來,將敵人切成數段。失去指揮的鬼子四處奔逃,被八路軍戰士一一圍殲。神頭嶺伏擊戰,八路軍第129師共殲日軍1500余人。
1938年4月15日黃昏,陳賡命令第772團以一部兵力攻襲武鄉城。占領武鄉的3000多日本鬼子,在城里被八路軍的游擊戰擾得惶惶不安。他們在八路軍攻擊前,倉皇棄城沿武(鄉)襄(垣)大道向長樂村逃竄。
陳賡將部隊分為左右兩路:第772團、第689團在左,第769團和預備隊尾左路之后,沿濁漳河北岸與南岸的山地追擊日軍。葉成煥依照命令,指揮第772團先行。途中,偵察員跑來報告說:敵人先頭部隊已過長樂村,其輜重尚在白草延附近,馬莊只有少數后衛部隊。此時,第772團已到達白草延對岸的鄭峪村、張莊以北高地,與第771團兩岸平行。葉成煥心想:這是急襲敵人的有利戰機,若等敵人過了長樂村再打就晚了。葉成煥研究后決定:不待后續部隊趕到,兩團相對突擊,將敵攔腰斬斷。
16日拂曉時分,戰斗在長樂村周圍展開了。日軍的輜重人馬被壓制在長樂村以西的型村、李莊、白草延、馬莊一線的狹窄的河灘小路上、無法展開。敵人為了擺脫被動局面,向第772團發起了輪番沖擊,企圖占領要點,威脅八路軍部隊的側后。葉成煥命令特務連搶先占領要點,集中火力對爬上半山腰的鬼子猛掃,打垮了鬼子的沖鋒。戰至中午,敵第105聯隊3000余人由遼縣經蟠龍趕來增援,向我主陣地實施反擊。這時,葉成煥來到最前沿指揮戰士們消滅敵人。激戰兩個小時以后,遼縣的敵人又派出千余人來增援。