毛泽东的反复阐明和耐心说服，使许多干部加深了把游击战争提高到战略高度和创建敌后抗日根据地重要性的认识。
毛泽东提出以独立自主的山地游击战作为红军对日作战的战略指导方针，有什么依据呢？他主要建立在这样几点思考之上：
第一，抗日战争是一场民族解放战争，我们的敌人是东方最强大的日本帝国主义，它政治组织力强，经济发达，军队装备精良、训练有素、有较强的战斗力。而中国处在半封建半殖民地状态，政府腐败，经济落后，军队武器装备差、技术战术水平低。因此，中国的抗日战争，单靠政府抗战，正规军作战，不可能战胜穷凶极恶的日本帝国主义。只有充分发动群众，实行全面的全民族抗战，使政府抗战与民众抗战相结合，正规战与非正规战相结合，正面抗战与敌后抗战相结合，才能取得抗日战争的最后胜利。
第二，动员、组织民众抗战是争取抗日战争胜利的关键，国民党政府惧怕民众，因而不敢也不愿意放手发动民众。充分发动群众，实行全面的全民族抗战，这一伟大任务历史性地落在了中国共产党及其领导的人民军队身上。
第三，从作战角度看，国民党是执政党，有数百万受过正规训练的军队，武器装备也较共产党领导的红军先进许多，因此，正面战场的抗战任务宜由国民党军队担任。红军武器装备差，数量有限，又缺乏大规模现代化战争的经验，与日军正面硬拼，不起多大作用。但红军善长于打游击战，因此，以游击战争为中心的敌后战场的作战任务宜由共产党领导的红军担任。
第四，在统一战线旗帜下配合作战，国民党军队以正规战为主，红军以游击战为主，这可以带来四方面的好处：一是可使全国形成一个完整的战场，足以陷敌于人民战争的汪洋大海之中；二是国共两方军队可发挥各自的特长；三是国共双方可避免减少磨擦，有利于维护抗日民族统一战线；四是即使正面战场失败，不能坚持，中国的抗日战争仍可持续下去，直到取得最后胜利。
正确的领导，在于能有预见。毛泽东自己在中共七大的结论中生动地说过：“坐在指挥台上，如果什么也看不见，就不能叫领导。坐在指挥台上，只看见地平线上曾经出现的大量的普遍的东西，那是平平常常的，也不能算领导。只有当着还没有出现大量的明显的东西的时候，当桅杆顶刚刚露出的时候，就能看出这是要发展成为大量的普遍的东西，并能掌握住它，这才叫领导。”抗战局势的发展，证明毛泽东是很有预见十分高明的领导，他根据这种预见给八路军定下的“拿手好戏”，使中国共产党领导的人民军队在民族解放战争中，发挥了意想不到的巨大威力。
国民党里没有这样的人才
阎锡山在连遭挫败后对抗战已失去信心。周恩来耐心地向阎分析抗战形势，说明日本军国主义是可以打败的，虽然目前是敌强我弱。但打下去，必然是敌人一天天弱下去，我们一天天强大起来，鼓励阎锡山坚持抗战。阎锡山听后，解除了许多顾虑，对薄一波说：“周先生对抗战前途看得非常清楚。”他请周恩来帮助写一个第二战区作战计划。周恩来用一天时间就写出来了。阎锡山看后，吃惊地说：“写得这样好，这样快！如能这样打，中国必胜！”并且感叹地说，“周先生的确是个大人才，国民党是没有这样的人才的！”
确定了基本的战略方针后，紧随其后的便是选择出击方向的问题。毛泽东看准了山西，把山西作为八路军开赴抗日前线的第一站。为什么要选择山西？毛泽东有几方面的考虑：第一，山西是八路军开赴前线最便捷的地方，在山西可以居高临下地俯瞰河北平原，可以有力地牵制华北日军的行进。凭借山西宽阔、险峻而复杂的地形，不仅有利于阻滞日军机械化部队的前进，而且有利于八路军开展山地游击战，消灭敌人。第二，山西是地方实力派首领阎锡山的统治地区。阎锡山同日本侵略者和蒋介石之间既有联系，又有错综复杂的矛盾。日本侵略军攻陷平津后向山西大举进攻，严重威胁了阎在山西的统治地位。而蒋介石的军队开入山西，又使他深恐自己的地盘将落入蒋的手中。因此，他作出一些开明的姿态，拉中共党员薄一波等与他建立了联系。七七事变后，阎锡山又答应在山西建立公开的八路军驻晋办事处，并且同意八路军经山西开赴前线。第三，当时国民党企图将八路军“分割”使用，两路出兵。毛泽东敏锐地察觉：这样做，是“分路出动，使不集中，强使听命”，“包含着极大阴谋，决不能认为有利，坚决不能同意”。因此，他提出“红军为安全计，为隐蔽计，为满足晋绥渴望计，决走韩城渡河，在侯马上车到大同集中，再转至怀来、蔚县，决不走平汉路”，把八路军三个师都放在山西，以便于统一领导，相互策应，避免因力量分散而遭遇不测。
为落实八路军进入山西作战的事宜，1937年9月初，毛泽东派周恩来和彭德怀一起到太原同阎锡山当面商谈。
9月7日，周恩来、彭德怀、徐向前赶到太和岭口后，阎锡山热烈欢迎他们，并进行会谈。这时，因为南口、张家口相继失守，天镇晋军不战而溃，傅作义部也正准备从大同撤出，阎锡山在连遭挫败后对抗战已失去信心。周恩来耐心地向阎分析抗战形势，说明日本军国主义是可以打败的，虽然目前是敌强我弱，但打下去，必然是敌人一天天弱下去，我们一天天强大起来，鼓励阎锡山坚持抗战。阎锡山听后，解除了许多顾虑，对薄一波说：“周先生对抗战前途看得非常清楚。”他请周恩来帮助写一个第二战区作战计划。周恩来用一天时间就写出来了。阎锡山看后，吃惊地说：“写得这样好，这样快！如能这样打，中国必胜！”并且感叹地说，“周先生的确是个大人才，国民党是没有这样的人才的！”
对阎锡山当时表示的“联共”态度和“守土抗战”主张，周恩来等给予积极评价，希望他履行诺言，与中国共产党合作，抗战到底。周恩来说：“我们共产党主张建立各党各派各军各界人士的共同联盟，要使山西同胞不当亡国奴，只有联合起来，发动民众，共同抗战。”经过反复商谈，阎锡山同意成立第二战区民族革命战争总动员委员会。
阎锡山那时搞的是阵地防御战，从南起娘子关，经龙泉关、平型关沿晋绥东部省界及北部外长城一线，筑有绵长的国防工事，想依托这些工事“守土抗战”。在参观雁门关防御工事后，周恩来建议阎锡山不要单纯死守雁门关，而应主动出击，实行侧击和伏击来破坏日军的进攻计划。阎锡山对周恩来的建议表示满意。
对八路军进入山西后的作战地域和方针问题，周恩来指出：中国共产党根据自己的兵力及战术特长，前已同阎商定，开赴冀察晋绥四省交界地区，以山地战、游击战侧击西进与南下之日军，配合友军正面作战。阎锡山表示同意八路军在这一带作战，并以太行山脉和太行山北端为根据地。在商谈平型关、雁门关的防御问题时，周恩来等提出将一一五师开到五台、灵丘地区，配合友军布防平型关一带，在侧翼待机歼敌。阎锡山也表示同意。他还答应给八路军补充物品（后来只给了点棉衣和弹药），并帮助将八路军．迅速运送到平型关以东的涞源、灵丘地区。
当晚，周恩来等又赶到大同，和第二战区北路前敌总指挥傅作义见面，谈了两三个小时。傅作义对中国共产党很尊重，表示拥护民族统一战线主张，坚决抗战，服从阎锡山的统一调度。因为国民党害怕发动群众抗日，周恩来特别强调抗击日本侵略者不能单靠正规军，一定要把民众发动起来，武装起来，与正规军共同作战。徐向前回忆说：“恩来精力旺盛，思想敏捷，很善于谈判，讲话能打动人。傅作义对他很佩服。”
这时，华北的时局转瞬即变。日本侵略军继续兵分两路，从北面和东面以大迂回的姿态夹攻山西。9月13日，晋北重镇大同弃守。接着，广丘、蔚县等地相继被占。日军准备用重兵进据以五台山为中心的晋东北地区，直指太原。面对着这样急剧变化的局势，八路军如仍按原计划全部进驻恒山山脉，必将处于敌军战略大迂回的包围之中。16日，毛泽东来电称：在此情况下，我三个师已无集中晋东北一处之可能，更无此必要。提出将三个师分散布置在晋东北、晋西北和晋南太岳山脉。周恩来根据这个电示进行交涉后，一一五师继续开赴以恒山为依托的晋东北地区；一二〇师随一一五师东渡黄河后，开往以管涔山为依托的晋西北地区。
9月21日，朱德和任弼时、邓小平、左权等率八路军总部进抵太原。第二天，周恩来陪同朱德再次前往太和岭口会见阎锡山。通过谈判，阎锡山同意八路军进行独立自主的山地游击战，还商谈了八路军的游击地区、军队驻扎和兵力使用等问题。周恩来、朱德也同意在有利条件下配合友军进行运动战。
24日，周恩来致电洛甫、毛泽东，报告华北敌我形势后，谈了八路军开赴地区的地理状况。他说：晋西北山势较薄，转向吕梁山脉更好；恒山山脉绵延在桑乾河右岸，颇利于敌后游击；五台山脉山势最高峻，蔓延极广，南北东西都不易突人，机械化兵团更难；太行山脉沿正太铁路两侧山势极险，也极利于游击，并且同太岳山脉连接，最便于转移。根据敌军猛攻保定的情况，周恩来提议：一二九师应速开正太线南北地区夺取先机，以武装民众、组织游击战争并扩大自己，以后逐渐向西南山地转移，其他两师布置不变。中共中央采纳周恩来的建议，命令一二九师在9月底开出后，先往正太铁路一带，以后向太行山区转移。
这时，华北的国民党军队虽对日军进行了英勇的抵抗，但由于实行片面抗战、消极防御的方针，出现了“兵败如山倒”的溃退局面。在这种情况下，八路军开赴前线后能不能改变这种局势，已成为举国瞩目的问题。
就在这种情况下，震动中外的平型关战役打响了。身处第一线，作为中共中央代表的周恩来对平型关战役的策划和发动起了重要作用。战前，他和朱德同阎锡山研究平型关战役的计划。原晋军将领陈长捷回忆道：八路军开赴前线后，“周恩来至雁门关岭口同阎锡山会商作战方略，决定用运动战来配合阎锡山所拟的平型关围歼日军的作战计划。”“他为我们讲授了运动战和游击战的要旨，并一再指示我们：必须发动群众，才能取得抗战的伟大效果。”
9月24日，平型关战役打响了。八路军一一五师主力从当天晚上起，彻夜冒雨设伏在平型关东北由灵丘通往平型关的公路右侧高地上。25日清晨7时许，从灵丘向平型关进攻的日军第五师团第二十一旅团一部和辎重车辆进入伏击圈内。一一五师在林彪、聂荣臻指挥下立刻展开猛烈攻击，歼灭日军一千多人，击毁他们的全部辎重车辆，取得抗战以来的第一次大胜利。而阎锡山所率各军，有的惧敌不前，有的要保存实力，纷纷撤出阵地，没有参加战斗。
平型关大捷在全国引起强烈反响。祝捷电报雪片似地飞向延安，飞向八路军总部。它使八路军取得群众的信任和拥护，在敌后创建并发展抗日游击根据地的工作得以顺利展开。
平型关战役后四天，毛泽东在9月29日致电周恩来等：“阎必要求我军与他配合来打一二仗。为了给晋军以更好的影响，如果在确实有利的条件下，当然是可以参加的。”10月25日，他同英国记者谈话时说：“现在八路军采用的战法，我们名之为独立自主的游击战与运动战。”以后在《论持久战》中，他总结了华北抗战的经验，把八路军作战的战略原则明确地规定为：“基本的是游击战，但不放松有利条件下的运动战。”
平型关战役后，山西战局的中心转到历时近一个月的忻口会战。
忻口在太原以北90公里，正处在五台山和云中山之间的一条河谷地带，是晋北通向太原的门户，也是守卫太原的最后一道重要防线。在日军突破长城防线后，阎锡山调集八万兵力，由刚率部入晋的第十四集团军总司令卫立煌担任前敌总指挥，准备忻口会战。同时，由第二战区副司令长官黄绍兹率领数万兵力，在东线的娘子关设置防御阵地，阻止日军沿正太铁路西进。周恩来参与了忻口会战的作战研究。为了便于协调工作，经中共中央同意，他携带电台随阎锡山行动。
忻口会战开始时，阎锡山等根据北线日军分三路南犯的态势，把作战地区划为左、中、右三个地区，以主力用在正面的防御。周恩来仔细考察这个地区的自然条件和兵力分布情况后，对阎锡山的作战计划提出修改意见。他认为：在中地区，应以小部钳制当面之敌，而以主力把敌军诱到代县、忻口一线，求得侧面击，加以消灭；右地区的部队要进行广泛的游击，以牵制敌军；左地区兵力较弱，可向宁武南北游击，破坏和阻止敌军的前进计划。为了配合忻口战场的战斗，他还提议组织正太、同蒲两铁路员工和井陉、阳泉矿工，破坏铁路和煤矿。他的这个方案，博得阎锡山、程潜、卫立煌、傅作义一致赞同。阎锡山立即下令执行。10月5日，毛泽东也复电表示：“完全同意周与程潜、阎锡山共同决定之作战计划。”第二天，周恩来又同阎锡山等商定：为了统一指挥参战部队，右翼各军（包括国民党军队十个团）归朱德、彭德怀指挥；中路归卫立煌指挥；左翼归杨爱源指挥；负责守卫石岭关和太原的预备军，归傅作义指挥。
10月中下旬，周恩来、彭德怀到忻口前线指挥部会见卫立煌。周恩来向卫立煌表示：不赞成把所有兵力都放在攻打阵地战，更不赞成把一二九师调到中路的正面打阵地战，使他们不能发挥自己的长处，而主张让他们回到日军后方，寻找有利的条件打击敌人。卫立煌同意了。接着，他们又到娘子关会见黄绍竑，对东线的作战提出许多建议。
当时，阎锡山的作战指导思想是只重正面堵击。这种打法，势必损失大，胜利小。周恩来一再向他建议：正面硬堵不如以少数兵力钳制敌军，主力向东北出击；加强侧面部署，以阻止敌军突入，避免败绩。阎锡山同意改变部署，但实际上并没有完全照周恩来的建议去做。
尽管如此，忻口会战仍是华北抗战中规模最大、战斗最激烈的一次战役，也是国共合作取得较好成果的一次战役。
为了配合正面战场的作战，八路军一二〇师给进攻忻口的敌军的运输线造成很大困难。卫立煌在忻口会战结束后曾对周恩来说：“八路军把敌人几条后路都截断了，对我们忻口正面作战军队帮了大忙。”他又说：“没有把一二九师调去打阵地战是做对了。阳明堡烧了敌人24架飞机，是战争历史上从来没有过的事情。我代表在忻口正面作战的将士对于八路军表示感谢，感谢！”
日军的主力本来用在晋北一线，因在忻口受阻，就转而加强沿正太铁路向晋东的进攻。31日，阎锡山下令放弃忻口。11月2日，北线数万守军撤离忻口阵地，退守到太原一带。
