日军“挺进杀人队”下属的谍报单位截获了一份异常电讯，益子重雄判断该信号源自太岳部队的指挥机构电台，随即部署追踪与剿灭行动。武大存与欧阳春(李君峰 饰)等人侦悉敌方意图后，商定采取将计就计之策，一场精心策划的较量就此拉开序幕。由于城中已无平民可供其进行所谓“实验”，日军一时束手无策。井上靖为此专程“拜访”地方名士阴明之，企图说服他出任维持会长，从而招揽民众回城。阴明之则提出三项日军根本无法兑现的条件，以此婉转回绝。随后日军又施展虚伪的怀柔手段，意图诱使山区群众返回，然而这些图谋均被围城指挥部逐一识破，双方在智谋层面展开持续交锋。
武大存通过观察与分析，掌握了日军挺进杀人队的活动规律，遂与欧阳春等人共同设计，意图将其诱入预设包围圈。陈赓(杨骏 饰)得知此计划后，深感参与必要，亲自介入协助完善部署，最终成功将该股敌军彻底歼灭。与此同时，冈村宁次接替烟俊六出任中国派遣军总司令，但他已清醒意识到侵华日军面临兵力严重短缺的困境，因而在指挥调度上颇感力不从心，内心忧虑日渐加深。井上靖虽觉为难，仍决定将已被围困于沁源达两年之久的伊藤大队调离，改派驻守白晋路、且被他视为得力部属的斋藤率部接防。裴勇获悉日军换防动向，遂在沿途百里路线上布设阵型，摆开一字长蛇阵势，举行了一场声势浩大的“欢迎”仪式。在此换防途中，斋藤所属部队连续遭遇八路军超过三十次袭击，累计死伤达两百余人。