忻口会战刚开始时，周恩来就看出日军占领石家庄后将以夺取太原为主要目标，忻口和娘子关难以久守，应该及早布置太原的守卫工作。10月12日，他向阎锡山等说：必须转变作战方法，力争在忻口等地区求得小胜利。保卫太原的战斗必须背靠山地，在野战中求胜利，不应以众多的兵力守城或正面堵击。月底，周恩来会见《大公报》记者孟秋江、陆诒，向他们介绍山西的战局，着重指出：我军必须变单纯防御为攻势防御，积极消灭敌人有生力量，才能有效地阻止日军前进。11月2日，忻口撤守的同一天，阎锡山在太原召开军事会议，周恩来应邀参加。会上，决定由傅作义担任守城任务。周恩来对傅作义说：“我愿代表中国共产党，还有全民族，诚恳地对你说一句话：抗日战争胜利的基础，在于广大人民群众之深厚的伟大力量，请你保重。”傅作义听后很受启发。
军事会议后阎锡山等纷纷撤离太原。周恩来仍同彭雪枫、边章五等一起从容地坚持在太原危城中。11月5日晚上，也就是太原失陷的前三天，他才和八路军驻晋办事处的最后一批人员撤出太原。
太原失守后，山西正面战场上的大规模作战基本结束，以八路军为主体的游击战争全面展开。这是山西抗战形势发展的必然结果。
毛泽东很早就预见到这个形势的到来，提出过许多战略性的意见。周恩来到山西后，对布置八路军在华北敌后的游击战争抓得很紧。9月22日，他同阎锡山、黄绍竑商定：八路军在山西开展游击战争，在兵力使用上他们不加干涉；至于游击的地区，在山西境内要同阎锡山协商，但在敌占区可自行作主。9月底，中共中央提出华北党的工作要以发展华北游击战争为中心任务后，周恩来同中共中央北方局讨论这一问题，准备将华北划分为九个战略区。10月1日，周恩来报告中共中央说：这些地区已有一批游击队，有的是我地方党领导的，有的是友军组织的。为了发展游击战争，还要运用上层统一战线，开展独立自主的群众工作，武装民众，组织游击队。第二天，他征得阎锡山同意，又发枪4000支来武装民众，开展游击战争。
10月下旬，华北形势日趋恶化。25日，周恩来向中共中央提出“必须发展绥远游击战争”的战略性建议。他说：敌已人包头，转瞬将达五原，西北门户洞开。欲保陕甘宁边区及争取西北蒙、回族、联系新疆、内蒙，必须发展绥远游击战争，这绝非单纯防御黄河西岸及长城以南所能成功。不能因沙漠地带气候寒冷就不发展游击战争，且河套地区物产丰富，游击队亦不难发展。11月15日，他致电洛甫、毛泽东，再次提出这个建议。中共中央立刻采纳这一建议，派出骑兵团和蒙汉支队，前往三边以北开展工作。
临汾在太原失守后，成为山西抗战的政治中心。一些进步人士聚集在这里，抗战气氛高涨。11月16日，周恩来在临汾各界群众大会上，发表《目前抗战危机与坚持华北抗战的任务》的著名讲演。他在分析坚持华北持久抗战的种种有利条件后指出：
“这一切有利的条件，将决定着华北持久抗战的极大可能。这个抗战的性质，在极困难的时候，将成为以游击战争为主体，来坚持华北抗战。”“它的持久战，将影响和推动着全国抗战的开展，掩护全国新的军队的组织；全国抗战的开展，也正支持着它，同时也使着日本无法结束它的战争，而要影响着全世界援助中国抗战的运动。壮大自己，武装人民，恢复许多城镇，破坏敌人交通，消灭部分敌人，最后得到全国生力军的参加，可以转到胜利的反攻，收复失地，驱逐日寇帝国主义出中国！”
经过周恩来、中共中央北方局和八路军总部的共同努力，八路军在华北敌后的游击战争不失时机地猛烈发展起来。它像燎原烈火一样，逐渐被人们视为全国抗战的希望所在。周恩来对以山西为中心的华北敌后游击战争的发展立了大功。如果说毛泽东是八路军开赴山西抗战的决策者，周恩来则以其丰富的军事斗争经验、灵活机动的指挥艺术最大限度地发展并实践了这一决策。
游击战的发展与升华
萧劲光有《战役问题》和《战斗条令》两本书，萧把它当作“宝贝疙瘩”。一天贺子珍到萧劲光家里串门偶尔发现了，回去告诉毛泽东。毛泽东喜出望外，第二天一早就来到萧劲光家，向他借这两本书。萧劲光多少有些舍不得，而且知道毛泽东借这两本书是“肉包子打狗，有去无回”，但又知道，毛泽东是轻易不开口的，还知道，毛泽东借书将会派上更重要的用场，于是他慷慨地把书借给了毛泽东。
进入1938年以后，中国的抗战形势发生了某些变化。一方面是八路军出师后，各部队先后粉碎了日寇的围攻，建立起晋察冀、晋西北、晋冀豫、晋西南四大抗日根据地，实现了以山西为中心支撑华北抗战的局面。另一方面是，国民党军队的迅速败退，使华北抗战的重担主要落在了中国共产党及其领导下的八路军身上。在这种情况下，为了推动华北乃至全国抗战形势的发展，要求共产党、八路军必须走出山地，向东部广大平原地区推进，在更广大范围的空间开展敌后游击战争。而此时客观上也出现有利于华北抗战的局面：日军作战重心南移，其华北后方出现了较为空虚的局面，客观上为八路军向敌后发展创造了条件。
毛泽东十分善于抓住机遇。他立刻调整部署，作出从华北山地进入到平原地区开展游击战争的重大决策。
从山地来到平原，各方面的条件都发生重大变化，决不是轻而易举的事情。许多人一时难以适应这种变化，对能不能在平原地区发展游击战争还抱有怀疑。徐向前回忆道：“大家脑子里有问号。因为从红军时代起，我们就是靠山起家、靠山吃饭的。在平原地区搞游击战争，干部缺乏经验，信心不足。”
毛泽东在1938年春作出这个新的重大决策基于两个方面的考虑：一是他意识到日军的深入进攻将带来游击战争的广泛发展，特别是备受日本侵略军屠杀和蹂躏的沦陷区（包括平原地）同胞，迫切期待着能领导他们保卫家园的抗日军队的到来，八路军走出山区伸向平原是必然趋势；二是他看到山区地形条件虽对发展游击战争有利，但资源、人力毕竟有限，平原地形条件虽不如山区，但地域广阔、人口稠密、资源丰富、交通发达，只要依靠当地民众的支持是完全可以得到发展的，这对扩大抗日力量有极大好处。
但这仅仅还是一种设想，正确与否尚需经过实践的检验，决不能轻举妄动。到1937年和1938年之交，在冀中、冀东、山东等地区出现了实践的机会。
1937年12月中旬，晋察冀边区反围攻斗争正在进行时，毛泽东从聂荣臻来电中得知冀中平原日军兵力空虚。他立刻同彭德怀致电朱德、任弼时，提出由第一二九师和聂荣臻部各派一个支队到平汉铁路以东的平原地区游击。电报要求“两支队出去须十分谨慎、周密、灵活，根据情况灵活地决定自己行动”。这个指示很快传达下去。为了统一部队的认识，聂荣臻等组织受命部队集中讨论这次行动的意义。
聂荣臻在发言中指出，开展敌后游击战争，主要是在山地，但也可以在平原地区进行。只要有了人民群众的支持，不论是山地还是平原，我们都可以牢牢站住脚。吕正操也认为，日本侵略军兵力不足，根本无法控制广大的平原地区。我们有群众的支持，到处可以走来走去，活动余地是很广阔的。这些看法，与毛泽东提出的在平原地区发展抗日游击战争的想法不谋而合。
那时，共产党员吕正操已率部队同冀中地区党组织领导下的抗日武装结合，开辟了平原地区的第一块敌后抗日根据地——冀中根据地，在冀中站住了脚跟。冀中地区的实践为其他平原地区开展游击战争提供了很有价值的经验。
冀东平原也是毛泽东较早注意到的。在洛川会议上，毛泽东就建议“红军可以一部于敌后的冀东，以雾灵山为根据地进行游击战争”。1938年2月8日，中共中央召开常委会议讨论冀东工作，毛泽东进一步阐述了冀东工作的重要性，建议派杨成武去发展新的游击区域。
这年4月，中共山东省委书记黎玉到延安。中央听取黎玉关于山东工作的报告后，毛泽东立刻作出“那边游击战争大可发展”的结论。中共中央要求山东省委进一步公开地大胆地发展抗日武装斗争，并决定由罗炳辉去负军事总责。
正是在冀中等平原地区发展游击战争取得的初步成功经验的基础上，毛泽东和中共中央在华北日军主力南下进攻徐州、华北兵力空虚的形势下，才果断地作出向河北、山东平原地区大量发展游击战争的重大决策。
1938年4月21日，毛泽东、张闻天、刘少奇致电刘伯承、徐向前、邓小平等，指出：“根据抗战以来经验，在目前全国坚持抗战与正在深入群众工作两个条件之下，在河北、山东平原地区广大地发展抗日游击战争是可能的，而且坚持平原地区的游击战也是可能的。党与八路军部队在河北、山东平原地区，应坚决采取尽量广大发展游击战争的方针，尽量发动最广大的群众走上公开的武装抗日斗争。”
第二天，在山西前方的八路军总部根据这个指示精神，立刻电令第一二九师主力和第一一五师三四四旅一部迅速从太行山区向冀南、豫北平原及铁路沿线展开。不久，又令宋时轮、邓华两支队组成八路军第四纵队挺进冀东、热南、察东北创造抗日根据地。这样，抗日游击战争在华北平原上逐步发展起来。
考虑到日军占领徐州后将会进一步夺取武汉的形势，毛泽东还对组建不久、开始活跃在长江南北的新四军的工作作出部署。新四军是由红军长征后留在南方8省15个地区的红军游击队改编而成的，由叶挺任军长，项英任副军长。为加强党对新四军的领导，中共中央决定成立中央军委新四军分会，以项英为书记，陈毅为副书记。
1938年2月15日，毛泽东致电项英、陈毅，指出新四军应“力争集中苏浙皖边发展游击战。但在目前最有利于发展地区，还在江苏境内的茅山山脉，即以溧阳、溧水地区为中心，向着南京、镇江、丹阳、金坛、宜兴、长兴、广德线上之敌作战，必能建立根据地，扩大新四军基础”。
同八路军相比，新四军的活动区域大多是平原、丘陵地带和河湖港汊，部队又是由原来分散在十多处的人数不多的游击队经过集中和改编而成的，进入这些地区的时间比较晚，敌后的政治情况又很复杂，发展起来困难更多。因此在一些干部中存在畏难情绪。
如当时的新四军主要负责人项英，强调华中地区地形特殊，不相信在华中平原存在发展敌后游击战争的可能性。针对此种错误认识，毛泽东于1938年5月4日致电项英，指出：“在敌后进行游击战争虽有困难，但比在敌前同友军一道并受其指挥反会要好些，方便些，放手些。敌情方面虽较严重，但只要有广大群众，活动地区充分，注意指挥的机动灵活，也会能够克服这种困难。这是河北及山东方面的游击战争已经证明了的。……在一定条件下，平原也是能发展游击战争的。”5月14日，中共中央书记处在《关于新四军行动方针的指示》中也指出：“根据华北经验，在目前形势下，在敌人的广大后方，即使是平原地区，极便利于我们的游击活动与根据地的创造。我们在那里更能自由地发展与扩大自己的力量与影响。只要自己不犯严重错误与慎重从事，是没有甚么危险的。”指示要求新四军抓住有利时机，深入敌后，发动与组织民众，在大江以南，创立游击根据地，扩大影响。
毛泽东对新四军的具体行动方向提出：“在茅山根据地大体建立起来之后，还应准备分兵一部进入苏州、镇江、吴淞三角地区去，再分一部分渡江进入江北地区。根据毛泽东和中共中央的战略部署，新四军各支队经过整训陆续开赴华中敌后。粟裕率领的新四军先遣支队已在4月下旬向苏南敌后挺进。六七月间，陈毅、张鼎丞随即率领有着较强战斗力的新四军第一、二支队先后进入苏南。6月17日，先遣支队在镇江西南的韦岗取得第一次伏击战的胜利，给了饱受日军蹂躏的江南沦陷区人民很大的振奋。到这年年底，以茅山为中心的抗日游击根据地已初步建立起来。新四军威名远扬，在大江南北燃起了敌后游击战争的熊熊烈火。
1938年5月19日，徐州失守。对下一步战局究竟会怎样发展，党内出现不同的看法。有的人一度估计日军在打通津浦铁路后将把主力转向华北，肃清后方，游击战争将面对空前严重的困难，不宜广泛发展。这是一个重要时刻。如果领导人对局势作出不正确的判断，就会丧失时机，对八路军、新四军敌后抗日战争的发展带来难以弥补的损失。
毛泽东审时度势，冷静地指出：日军主力转向华北“这一步骤的到来将在后”。目前日军进攻的目标是武汉、广州。他由此得出结论：“华北游击战争还是广泛开展的有利时机”。为了钳制日军向大西北的进攻，他提出应加重注意山东、热河及绥远大青山脉，并同意朱德、彭德怀提出的派李井泉率骑兵或步兵开创大青山根据地的意见。同时，为准备应付今后华北局势可能到来的变化，毛泽东要求冀中、冀热察等抗日根据地要注意巩固现有武装，做坚持长期游击战争的准备。
6月中旬，武汉会战开始。针对国民党当局采取的单纯防御的作战部署和淞沪会战时中国军队损失过大的教训，毛泽东和中共中央致长江局各负责人，提醒他们：“保卫武汉重在发动民众，军事则重在袭击敌人之侧后，迟滞敌进，争取时间，务须避免不利的决战。至事实上不可守时，不惜断然放弃之。”
当骄横不可一世的日军向武汉大举进攻时，后方又出现了空虚。根据中共中央的部署，11月下旬，八路军各部主力向河北、山东的平原地区大规模进军：第一二九师主力进入冀南，第-=O师主力进入冀中，第一一五师师部率第三四三旅进入冀鲁豫地区和山东，开辟新的根据地。这也是对正面战场上友军作战的配合和支援。到这年年底，敌后抗日游击战争获得蓬勃发展。八路军、新四军在同日军1600多次交战中共歼敌5.4万多人。八路军发展到15.6万多人，新四军发展到2.5万人，一大批敌后抗日根据地创建起来了。
在八路军实行战略转变的过程中，党中央为了统一全党全军的认识，毛泽东、朱德、刘少奇等曾陆续发表文章，全面阐述游击战争在整个抗日战争中的地位和作用，以及如何在敌后发动和开展游击战争等重大问题。