在袁莊、大範莊戰鬥激烈之時，林南戰役也已全面展開。
在衛南戰役結束前夕，八路軍第129師決心乘勝集中太行軍區、冀南軍區一部，在冀中軍區警備旅和太嶽軍區的配合下，發起林南戰役，消滅盤踞在平漢鐵路以西太行山南部地區的僞第24集團軍龐炳勳、孫殿英部主力。
根據僞軍龐炳勳、孫殿英部指揮不統一、部署分散、士氣低落，且與周圍日軍有矛盾等情況，八路軍第129師決定首先分割圍殲林縣地區僞軍主力，然後擴張戰果，消滅合澗、東姚、臨淇等地僞軍，同時，以少數兵力阻擊、側擊可能出援之日軍。
林南戰役的部署是：東集團由太行軍區第13團、冀南軍區第771團全部，太行軍區第1、第10、第34團，冀中軍區警備旅第2團各一部和太行軍區第5軍分區工兵排組成，進攻林縣城附近的姚村、橫水、東姚等地僞軍；西集團由太行軍區第2、第3、第32、第769團和冀中軍區警備旅第20、第32團及太行軍區第3、第4軍分區的工兵排組成，進攻林縣城及其西南的合澗、原康等地僞軍，重點摧毀僞第24集團軍龐炳勳、孫殿英部指揮機關；以第129師師部特務營和太行軍區第5軍分區及地方部隊各一部，組成湯安支隊，在水冶、觀台一線阻擊安陽可能出援之日僞軍；以抗大第6分校學員組成武工隊，在人民群衆配合下，牽制和襲擾日僞軍。
同時，太行地區3000餘民兵參戰，太嶽軍區部隊出擊白晉鐵路線上日僞軍，策應作戰。
8月16日夜，林南戰役的參戰部隊分别由平順、壺關和涉縣等地出發，急行軍至林縣西、北地區隐蔽集結。
17日上午，東、西兵團的先遣分隊開始向敵前哨據點逼近，實施佯攻，下午又突然後撤，借以麻痹敵人。
黃昏後，正式進攻開始了。
八路軍東、西兵團主力分别從集結地出發，對林縣縣城及周圍之敵進行遠距離奔襲。
這天晚上比較涼爽，月光不太亮，東兵團主力部隊深一腳淺一腳地行進在崎岖不平的山路上。
經過半夜的跋涉，部隊避開僞軍的前哨據點，從東、西兩面包圍了林縣東産的南北陵陽、東西夏城和蔣裡等