右翼队重点攻击涞源县城，由于缺乏攻坚器材，日军顽强抵抗，经通宵激战，八路军未能得手，23日，转为攻击涞源外围日军据点，至26日，相继攻占三甲村、东团堡等10余处据点。
28日，由张家口增援的日军3000余人进抵涞源城，右翼队遂转移兵力于灵丘、浑源方向，协同左翼队先后攻占了南坡头、抢风岭、青磁窑等日军据点。
10月9日，又有大同日军1000余人来援，晋察冀军区遂决定结束涞灵战役，此役共歼灭日伪军1000余人。
第129师以第386旅和决死队第1纵队两个团组成左翼队，以第385旅（附第32团）组成右翼队，于9月23日发起榆（社）辽（县）战役，向守备榆辽公路的日军独立混成第9旅团展开攻击，至30日，左翼队经过艰苦奋战，攻占榆社县城，歼灭日军400余人。
右翼攻占榆辽公路上的小岭底、石匣等日军据点后，准备协同新编第10旅进攻辽县时，和顺、武乡的日军同时出援，第129师遂决定停止攻城，转移兵力于红崖头、官地垴地区伏击由武乡出援的日军。
第385旅在向伏击地域开进途中，与600余日军援兵的先头部队遭遇，双方随即展开激战，已进入伏击地域的第386旅和决死队第1纵队共4个团从敌后尾侧翼同时发起攻击，经15小时激战，日军虽被消灭过半，但余部依托有利地形进行顽抗，双方形成对峙。
同时，由和顺出援的日军突破新编第10旅狼牙山阻击部队阵地，在这种情况下，第129师遂撤出战斗，榆社复为日军占领。
榆辽战役共歼日军近1000人。
10月14日，第129师一部在和（顺）辽（县）公路上的弓家沟设伏，歼灭日军一支运输队，击毁汽车40余辆。
第120师为配合涞灵、榆辽地区的作战，对同蒲铁路北段进行了新的破击，再度切断了该线交通。
第129师所属冀南军区以12个团的兵力，对日军正在修筑的德石铁路和邯（郸）济（南）铁路以及一些重要公路线，均进行了破击，共歼日伪军1700余人。
晋察冀军区所属第3纵队兼冀中军区部队10月1至12日，举行任（丘）河（间）大（城）肃（宁）战役，攻克据点20余处，歼日伪军1500余人，破坏公路150千米。
第二阶段作战，八路军攻克日伪军据点多处，平毁了部分封锁沟、墙，打击了伪政权组织，进一步扩大了抗日根据地。
由于泉阳日伪军的总兵力过万，没有重武器的八路军没有对泉阳发起进攻。
马晋宁率部跟随片山所部日军参加了这个阶段的作战，主要是充当“救火队”的角色，附近哪儿的日军据点被围，马晋宁就得听从片山的命令、赶去救援。
由于有唐淮林可以直接与组织上联系、不再需要唐博雅做“二传手”，所以马晋宁与组织上的沟通很通畅，一旦得知八路军有把握迅速拿下日军据点，那马晋宁就让部队慢慢晃悠，不行就再给远远跟在后面的片山打电报，说是遇到了八路军的顽强阻击，请日军马上前来增援，结果自然是等不到日军的增援的。
一旦日伪军负隅顽抗，八路军缺乏攻城拔寨的重火力，准备撤围而去，马晋宁就督促部队用最快的速度赶去给日伪军“解围”。
马晋宁带着两个团的伪军，就这样一直忙碌到八路军展开的百团大战第二阶段胜利结束。