決心利用日軍這一活動規律，以第386旅作戰集團（包括第386旅主力和第688團）在威縣以南的香城固地區設伏，誘殲報複之敵。
兵力部署是：以第688團第1營于香城固擔任正面阻擊，主力位于張家莊、馬落堡，與設伏于香城固東南和東北的南香固、莊頭的補充團，構成袋形陣地，以新編第1團設伏于香城固西南的西孝固，并向西警戒；以騎兵連進至香城固以北的第什營、南草場，向威具日軍進行偵察和遊擊活動。
部署就緒後，即以東進縱隊第3團、新編第1團、第688團等各一部連續襲擊威縣、曲周等縣城，誘敵出犯，2月10日上午，威縣日軍以1個加強步兵中隊向南出擊。
12時許，進至南草場附近，第386旅騎兵連且戰且退，将日軍誘人香城固地區。
第386旅伏擊部隊從東、西、南三面同時發起攻擊，戰至黃昏，将日軍全殲。
計斃日軍大隊長以下200餘人，俘日軍8人，繳炮4門。
第386旅傷亡50餘人。
香城固戰鬥後，第129師主力渡過衛河，進至冠縣地區休整。
香城固戰鬥，是粉碎日軍對冀南大“掃蕩”中的一次主要戰鬥。
第386旅作戰集團以靈活的遊擊戰術，創造了平原反“掃蕩”作戰的光輝戰例，劉伯承指出：“這次戰鬥敵我傷亡的比例是四比一，我們的代價是小的，是賺錢的生意，這是個模範的誘伏戰，應當表彰。
”國民政府軍事委員會委員長蔣介石和第一戰區司令長官衛立煌分别緻電嘉獎。
日軍尋殲冀南地區八路軍主力的企圖失敗後，即占據了冀南及魯西北的全部縣城，增設據點，加修工事，修築公路，建立僞軍、僞政權；同時依托據點，進行分區“掃蕩”，企圖摧毀冀南抗日根據地。
第129師将部隊分散，一面帶領地方遊擊隊襲擾日僞軍，斷其交通，使其不能立足；一面進一步發動與組織群衆，改造平原地形，為堅持冀南遊擊戰争創造條件。
從1月至3月，冀南八路軍作戰100餘次，殲滅日僞軍3000親人，粉碎了日軍控制冀南平原的計劃。