3月7日晚，三五九旅派出一部，从南面的天马山佯攻县城，将敌人注意力全部引到南面。一部乘机从东南面的仙人涧堵塞水渠，断绝水源。日军出动兵力争夺水源，守卫在仙人涧高地上的七一八团指战员早已作好了战斗准备，他们将捆好的手榴弹投向日军。日军只好退回城内。到中午时，日军人畜均饥渴难耐，又派一部牵马执桶出了南门，妄想下河饮马、挑水。守卫在天马山的七一七团居高临下，射出一发发愤怒的子弹，日军只好丢下几具死尸退回城内。到3月9日午后，被围困的敌人因缺水，不得不宰杀战马，用血水解渴。王震旅长站在天马山上，从望远镜里将敌人慌忙的景象看得一清二楚，他对刘礼年说：“看来敌人渴不住了，只要我们再坚持围困一至两日，鬼子就会不战自退。”

果然不出所料，敌人在水源断绝、通讯中断的情况下，只好于3月10日午后3时，从岢岚城北门撤出，向五寨方向逃窜。

一二零师收复岢岚城后，贺龙师长命令三五九旅乘胜追击，并亲自到西会村里给参战部队和支前队作了简短动员。他讲话的大意是：这是一二零师回师晋西北的第一战，全军上下务必打胜，只有打胜才能巩固晋西北根据地，才能对得起晋西北勤劳朴实、勇敢坚强的人民。

贺老总还要求一二零师的全体官兵和支前队伍一定要和友军搞好合作。最后，贺龙师长挥着手里的烟斗说：“鬼子乘我军不在晋西北，大举进犯根据地，到处杀人放火，欠下一笔笔血债。血债必须叫它用血来偿还。”

接着贺师长命三五八旅一部星夜前进，冒雪从辛家湾出发赶到岢岚通往五寨的要道麻子涧沟设伏。并征得阎军赵承绶同意，由骑一军之一部配合，让骑一军步三团在三井镇南七八里的焦山、孟家坡之间设伏，以便增援七一七团。

日军从岢岚县城退出，向东北逃窜40里后，进占了三井镇。

三井镇是岢岚北川第一大镇，位于岢岚通往五寨之咽喉要道上，历来为兵家必争之地。镇外虽无坚固屏障，但残堡犹存。饥肠辘辘的日军于晚上8时进占三井后，发现我方群众早已转移。这伙侵略军在岢岚城被我军围困三天三夜，已极度疲惫不堪，就一面安锅造饭，一面部署兵力。将辎重停在三井东西直通的大街上，在镇北堡设了炮兵阵地，并用机枪封锁了东西堡口，想借火力，死据三井。

三五九旅追至三井镇西南之曹家沟和秦家庄时，天色已晚。这时雪后初晴，寒风凛冽。部队指战员不顾衣单腹饥，借助三井镇西堡门外干河滩上杨柳林带作掩护，匍匐前进到三井西堡外的西坝堰上。与此同时，一二零师指挥部设在三井西北的二龙山上。贺龙师长亲临前沿阵地，在三井东北五里的谷河坐阵指挥。