战役发起时间为8月20日。 [4]上述三大集团根据总部命令，重点对正大路和同蒲路北段沿线的敌情、地形、工事和居民等情况进行了侦察和调查，在此基础上，确定了本集团的作战部署，并秘密调集部队，组织参战部队进行短期的攻坚和破路训练，准备物资器材，进行战前动员。地方政府大力组织动员群众，准备各项支前工作。
晋察冀军区于7月27日发出作战命令，作出初步部署，并令军区副参谋长唐延杰率侦察人员前往正太路附近侦察。8月15日下午，军区在吊儿村召开主攻方面（正太路东段）作战会议，确定抽调8个步兵团、1个骑兵团又两个骑兵营、3个炮兵连、1个工兵连和5个游击支队，组成3支主力纵队（即右纵队、中央纵队、左纵队）、1支钳制部队和总预备队，担任正太铁路作战任务。同时，对平汉铁路高碑店至石家庄（不含）段、北宁铁路平津段、津浦铁路泊头镇至唐官屯段也作了破袭部署，要求必须切断上述日军交通线，保证主攻方面作战的顺利进行。此外，还部署第2、第5、第8军分区部队，分别在同蒲铁路北段、雁北地区及津浦铁路沿线进行钳制活动。 [4]