百团大战发起后，彭德怀在8月26日第一次向各作战区发布《开展正太线两侧作战之战役部署》。在这个命令中，彭德怀根据情况的变化，已经在思考第二步的行动计划。
彭德怀设想：在正太路不能继续坚持作战或未彻底完成正太战役任务之情况下，我之行动方针，应是乘胜开展正太线两侧之工作，去收复敌深入各根据地内之某些据点，继续坚持正太线之游击战，缩小敌占区，扩大战果，同时以一部兵力进行休整。
由于敌人已经从第一次打击中清醒过来，敌110师团于23日派出轻装甲车队及步兵一个大队前往井陉地区增援。24日，日军从太原出动飞机对129师破袭部队进行轰炸。25日派出了增援部队，特别是正大路东段石家庄至微水间的交通未能彻底断绝，日军从22日起即纷纷增援微水至井陉间各据点，使八路军“在正太路不能继续坚持作战”的迹象越来越明显。
彭德怀迅速将注意力从铁路线上转移到了铁路线两侧之日军据点，他设想了百团大战的第二步行动计划。
彭德怀认为，在实行第二步作战计划时，聂集团应以不少于4个团的兵力，力求收复上、下社以北各据点；贺集团应以适当兵力拔除根据地腹地之若干据点；刘、邓集团应以不少于4个团之兵力出击平辽公路，而彻底毁灭之，并力求收复辽和两城。
有了下一步的作战构想，彭德怀对当前第一步的作战行动应该做什么就更加明确了。第二天，也就是8月27日彭德怀又下发了《正大线破坏愈彻底则我愈主动》的电报。彭德怀认为：
“百团大战对整个战局、改变敌我形势均有极大意义，我在正太沿线能坚持愈久，破坏愈是彻底，可能逼使敌人改变其某些部份之兵力部署，从其他点线上抽调兵力增援正太。这给我寻求新的机动的方便。或逼使敌人放弃正大线南北某些据点，回救正太线，这对整个太行山根据地之巩固更是有利。
能达到此目的便使我军队作战容易取得主动权与操纵战争，因为百团大战的结果只能断截正太线一时期内之交通，而不能取得战局根本之改变。
“估计各线敌人正向正大线增援，正大线南北各据点敌仍图坚守不放。
因此，我各线配合作战兵团应继续积极破击，阻敌往援，正太作战兵团除继续彻底破路，拔除可能拔取之据点外，特别应对出击或来援敌一个大队以内之兵力，集结最优势之兵力歼灭之。只有歼灭敌一二个大队，才能顺利的扩张战果。聂集团应阻击向西来援之敌，应力求消灭其一部，对井陉、石家庄段铁路应继续破击，对平、灵、曲、定、唐、满各县敌应不断袭扰之。”这个计划是主动的、进攻的，充分体现了彭德怀的决心与意志，充满了彭德怀对驾驭战局的自信。
为了最大限度的破袭、最大限度的打击敌人，战役第一步先在内线破路，打击敌人，等到日军来援时，如果是小部队，还要集结优势兵力歼灭它，逼使日军放弃正太线南北某些据点，回救正太线，这是第一步；第二步是当敌大部队来援时，八路军主力则跳出正太线，转向铁路南北两侧，寻找新的弱点开刀。
彭德怀的计划充分抓住了华北日军的最大弱点。
1940年3月日军华北方面军召开各兵团参谋长会议，日军华北方面军平田副参谋长在补充说明中讲道：
“高度分散部署兵力的现状，对军队的教育训练极为不利，早日恢复集中部署，是我们最希望的。然而，考虑到华北治安的现状，为争取尽快恢复集中兵力，在目前一段时期，仍不得不继续执行分散部署。”平田也承认分散部署是“不得不”的事情。
他继续说：“所幸目前大股匪团已分崩离析，甚少具有集体威力，即使以小部队进行讨伐，也无任何危险，这正是积极讨伐的大好时机。”对形势的错误判断，使日军面临灭顶之灾而尚无知觉。
平田辽给各个参谋长打气：“目前的情况，匪团已经分散隐蔽，而致力于巧妙地扩大地下组织，企图进行顽强的抗战。对此，我之最大的弱点，不在于兵力之不足，而是在于很难及时获得可靠的情报。”平田避重就轻，将日军华北治安最大的问题——兵力不足的矛盾一笔带过，转而去谈情报问题。
平田心里很清楚，战线过长、后方空虚的弱点很有可能被八路军加以利用，迟早要出事。
彭德怀对日军点线占领及兵力不足与分散的弱点，看得很清楚。他26日得到报告，日军有千人左右从石家庄逐渐向西增援。29日，他又得到消息，日军在榆次、芦家庄两地共集结了2500多人，其中一部约700人于28日进抵试航，塔摩寺、阳泉的日军1000多人己占领狮垴山，由石家庄方向西进的日军已增至2000多人，估计敌人企图东西夹击八路军于正大路沿线，驱逐八路军离开正太路。
听到这些消息，彭德怀不希望各作战区有任何动摇。他在29日又对“聂、刘、邓并贺、关”强调了他的想法。
“为坚持扩大正太战役战果，创造第二步战役之有利条件，我正太作战兵团今后行动方针，主要的是打击敌增援部队和不放弃继续破路。”就在一切都按部就班的向前发展时，彭德怀在8月31日发出了一封只署名彭德怀的电报。电报很短，但内容却令人不解。
贺、关、荣臻、刘、邓诸同志并报毛、朱、王：
此次百团战役胜利中已暴露敌之严重弱点，是兵力不够分配，华北战场上之兵力缺乏，已抽调出去不少。因此，引起我们考虑以下问题，彻底毁灭正大路和彻底毁灭同蒲路之忻县、朔县段，如能达到目的，使三个基本根据地联成一片，在任何方面与我有利，并可引起华北战局某些变化，你们认为可能时清即电告井同时准备继续扩大之。
彭德怀
三十一日
“使三十基本根据地联成一片”的战役企图已经远远超出了八路军的力量。从前面的几封电报中并不能看出要将三个基本根据地联成一片的意图。
聂荣臻不会赞成这个行动。
早在春季会议上，彭德怀就曾谈到是否可以由刘伯承和聂荣臻联合起来，从正大路南北两个方向对正大路来个大破袭，将晋察冀和晋冀豫两区联成一片。
彭德怀是个直性子，总是有什么说什么，常常是把自己的意见先拿出来，让大家讨论，你可以不同意他的意见，但你得说出理由来。
这个特点在彭德怀的一生中时时处处都表现得很突出。下到对一个普通战士，上到对毛泽东都是如此。斯诺在《西行漫记》中曾描述过彭德怀说话习惯开门见山，直截了当，不转弯抹角。
聂荣臻很了解彭德怀的性格，听了彭德怀的想法，也不跟他客气，谈了自己的想法。为此，聂荣臻分析道：这个计划如果能够实现，那当然好，不过，我们要想完全控制正太路，或者把它彻底摧毁掉，恐怕难以实现。因为，日本侵略军为了巩固它的后方，正企图通过巩固交通线，把山东、河北、山西三个地区紧紧连在一起。现在平绥路到同蒲路，还不通车，石家庄到德州这段铁路，虽然日本人正抓紧修，但是由于屡遭我们的破袭，还远没修通。
在这种情况下，敌人把正大路看成是连接山西、河北的重要交通命脉，如果丧失对正太路的控制，它在山西的占领军一切运输补给都难以保障，敌人是不会善罢干休的。就是我们能够在短时间内炸断、摧毁正太路，暂时断绝了它的交通，从敌人具备的技术力量来看，很快可以修复。所以，将两个区联系起来，恐怕不够现实，但对正太线进行大破击是完全可以的。
由于其他原因，百团大战向后推迟了，这个问题也就搁置了。
很少有人提起这封电报，可能是因为还没来得及讨论就已经发生了变化。
仅过2天，9月2日，八路军总部就发出了《敌援正太兵力己到我执行第二步方针》的电报。这封电报使尚未开始执行的8月31日的电报命令成为历史。
聂、贺、关、刘、邓并报军委：
1.连日由晋南往援正太路之敌约一旅团之兵力，其先头已达正太路西段，榆次、芦家庄、寿阳各据点之敌向外扩张，已夺回不少据点，井陉、石家庄、定县沿线集敌五六千人，后续可能增加，娘子关、阳泉敌亦向东西扩张，估计敌正图东西夹攻我军。
2.正太战役已取得伟大成绩，在上述情况下，特别在聂集团方面继续扩大战果已不可能，决心按3号电令第二步行动方针转移兵力，力求乘正大路遭我人破击后，敌不易转移乒力之有利时机完成第二步计划之任务。
朱、彭、左
两封电报相比，情况一样，但结论已完全下一样。
随后，根据中央的指示，彭德怀、左权经反复研究，于9月16日又签发了《百团大战第二阶段作战命令》。由于日军大批援军已由东西两端进抵正大路，八路军继续在正大路扩张战果己不可能，所以，第二阶段的作战任务就由破路转成八路军抗战以来最大规模的攻坚行动。
