1940年9月5日，八路军二十五团随中央纵队跳至外线，该团在榆社县的双峰镇，与来自太谷的日军永野大队约六百余人遭遇。二十五团先敌开火，永野大队立即抢占双峰镇，二十五团则占领了双峰镇的东南和东北高地。

七七二团当时已经走过双峰，听到背后传来激烈枪声后，他们急忙掉头，抢占了双峰镇的西北和北面一线高地。

虽然两头都被堵住，永野大队依旧满不在乎，而且建制也没有发生混乱，他们迅速掉头向西，在西面抢占要点。二十五团团长苏鲁下令迂回堵敌，想将敌人在东南方向的尾部人马压缩于河沟之内，这下把敌人给激怒了，二十五团反而遭到了其两股兵力的夹击。与此同时，永野大队又在北面抢占了两个小高地，七七二团受其牵制，看到二十五团处境不利，也只能干着急。

双峰战斗是一个极其仓促的遭遇战，双方事前都没有进行布置，全靠临时的战术布置和作战能力，在这种情况下，日军显然略占上风。陈赓很着急，一面打电话让二十五团坚持住，一面通过师部，给周希汉发电报，请左翼纵队予以火速增援。

左翼纵队的集结地也在外线，离双峰不远。周希汉接到师部电令后，忙率十六团、三十八团跑步前进，在下午四点左右赶到了双峰，随即从西面和西面北加入战斗，对永野大队形成了包围。

彭德怀曾有一个“三打一定律”，即八路军三个团可以打一个日军联队（相当于加强团），它的前提是这三个团必须为抗战初期的红军团，而且最好还要在伏击战等己方占便宜的情况下。在百团大战打响前，八路军的数量虽然猛增，参加百团大战的就有一百多个，但各团的质量参差不齐，就连七七二团这样的红军团，里面也有很多是新兵，所以“三打一定律”就变成了八路军三个团打日军一个大队。

双峰战斗是四个团打日军一个大队（相当于加强营），胜率自然大大提高。当天黄昏，在陈赓的统一指挥下，各部发起总攻，逐一攻占了敌阵地，日军被迫收缩至双峰镇及其以西的三个要点。

9月6日，陈赓到前沿视察敌情。此时八路军已经是稳操胜券，特别是二十五团控制了双峰以北的两个制高点，这两个制高点居高临下，可以俯瞰双峰镇，在二十五团的火力打击下，敌人行动很困难。