编为八路军第一一五师第三四四旅，韩先楚任该旅第六八八团副团长。8月31日，第一一五师于陕西韩城县芝川镇东渡黄河，挺进华北抗日前线。9月14日，先头部队进抵晋东北的大营镇，并派出侦察分队查明从平型关山口至灵丘县东河南镇，为一条由西南向东北延伸的狭窄谷道，是伏击歼灭日军的理想战场。24日，第一一五师首长决心在这里伏击由灵丘向平型关进犯之日军，以第六八五、第六八六、第六八七团担任主攻，韩先楚所在的第六八八团为师预备队。韩先楚协助团长做好随时参战的准备。25日拂晓7时许，沿灵丘至平型关公路西进的日军第五师团第二十一旅团一部，全部进入八路军伏击地域。担任主攻的各团突然开火，给日军以大量杀伤，并乘其混乱之际反复发起冲击。战至13时许，将被围之日军1000余人歼灭。当日黄昏，第六八八团和第六八七团继续扩大战果，准备歼灭东跑池地区的日军增援部队，由于国民党军没能按计划出击，致使日军援兵得以由团城口突围。
11月9日，太原失陷后，八路军在华北坚持开展独立自主的山地游击战，创建敌后抗日根据地。第一一五师除以一部创建晋察冀抗日根据地外，师部率第三四三旅创建以吕梁山脉为依托的晋西南抗日根据地，韩先楚所在的第三四四旅随第一二九师主力由正太铁路（正定至太原）南下，依托太行、太岳山脉，创建晋冀豫抗日根据地。12月，韩先楚调到新组建的第六八九团任团长，崔田民任政治委员。他到任后，即与团参谋长胡继成、作战参谋张竭诚一起，针对日军作战特点，结合平型关作战经验编写教材，发给各营连，并组织训练，以提高部队的战斗力。
1938年4月初，日军出动3万余人由同蒲（大同至风陵渡）、正太、平汉铁路线及长治、屯留等地出动，分九路向晋东南地区八路军大举围攻，企图分进合击消灭八路军总部、第一二九师等部和在这一地区的国民党军。这时，第六八九团奉命划归第一二九师指挥。当各路日军开始出动时，八路军总部决心集中主力，相机于运动中歼灭日军一路，遂令第一二九师和韩先楚、新任团政治委员康志强率领的第六八九团，由辽县以南转移至日军合击圈外的涉县以北地区，隐蔽待机；令留在内线的各部队消耗与疲惫日军，为转入外线的部队创造战机；令晋察冀军区和第一二〇师各以部分兵力配合晋东南反围攻作战。
10日前后，九路日军已有六路被八路军和游击队及国民党军所阻止；只有三路日军侵入晋东南抗日根据地腹地。这三路日军，不断遭到八路军的阻击和袭扰，已相当疲惫，并且孤立无援。在此情况下，八路军总部决定抓住有利时机，令转入外线的第一二九师主力和韩先楚、康志强率领的第六八九团迅速返回根据地的武乡以北地区，伺机歼灭侵入该地的一路日军。
15日，侵占武乡县城之一路日军第一一七团及配属的特种兵共3000余人，北犯榆社扑空，仓皇撤回武乡，并于当日黄昏又放弃武乡，连夜沿浊漳河东撤。在此情况下，第一二九师首长决心以转回内线的4个主力团，迅速发起追击，歼灭这一路日军于运动中。令韩先楚所率第六八九团与第七七二团为左纵队，第七七一团为右纵队，沿浊漳河南北两岸山地实施平行追击；同时令第七六九团为后续部队，沿武乡至襄垣大道跟进。16日晨，两侧实施平行追击的第七七二团和第七七一团，在武乡以东长乐村以西的型庄与李庄之间地段将日军1500人截住，并迅速实施包围分割，战斗非常激烈。这时，已通过长乐村的日军主力部队，为解救其被围的部队，马上集中1000余人，掉过头来救援被围日军，向第七七二团之左翼戴家垴阵地猛攻。防守该地的第十连与10倍之敌激战4小时，打退日军多次冲击，伤亡很大，部分阵地被日军攻占。正在紧要关头，因电话不通接到命令较晚的第六八九团，在韩先楚、康志强率领下于12时赶到该地，立即向日军展开猛烈反击，经过反复冲杀，最后将阵地夺回。
日军不甘心失败，当日14时以1000余人由辽县赶来增援，向第六八九、第七七二团阵地一次又一次地进行反扑。韩先楚指挥全团指战员与日军展开5次白刃格斗，连续打退日军7次冲锋，终于压住了疯狂反扑的日军，保证了长乐村战斗的胜利。第一二九师首长从望远镜里看到第六八九团指战员顽强奋战这一幕幕壮烈的场景，赞不绝口。师长刘伯承对副师长徐向前说：“你看六八九团打得多好！”徐向前接上说：“打得好！太好了！”又说：“一一五师的同志们打得真顽强啊！”李达：《抗日战争中的八路军一二九师》，人民出版社1985年版，第95页。17时后，日军从辽县方向又出动1000余人增援。第一二九师首长鉴于全歼该部日军已无把握，为巩固已取得的战果，遂令部队主动撤出战斗，转移至云安村、合壁村等地待机。此次战斗共歼日军2200余人，对挫败日军的“九路围攻”起了决定性作用。此后，在各路日军撤退时，八路军、决死第一纵队等部又歼日军1000余人。29日，八路军收复涉县城。至此，日军对晋东南地区的“九路围攻”被彻底粉碎。在历时23天的反日军“九路围攻”作战中，八路军共歼日军4000余人，收复县城18座。
4月下旬，遵照中共中央军委和八路军总部的部署，韩先楚所部第六八九团会同第七六九团及第五支队组成路东纵队（平汉铁路以东），在徐向前指挥下，由晋东南出发挺进冀南。5月初，韩先楚第六八九团等部在徐向前率领下到达南宫地区，与先期到达的东进纵队、骑兵团等部会合。
为了消灭临清、平乡、威县至邢台一线的日伪军，向南扩大抗日根据地，5月10日夜，韩先楚率第六八九团一个营突袭威县县城，歼灭日军100余人，震慑了邢（台）临（清）公路沿线的日伪军。15日，威县、临清、南和、平乡等地区日伪军逃往邢台，八路军部队基本控制了冀南腹地。至6月上旬，韩先楚率部协同兄弟部队歼灭日伪军近2000人，先后收复临清、高唐、夏津、枣强、永年、成安、肥乡等县城，开辟了卫河东西和漳河以北广大地区。至9月，以南宫为中心，西起平汉铁路，东抵津浦铁路（天津至浦口），北至沧（州）石（家庄）公路，南跨漳河、卫河的冀南抗日根据地基本形成。
8月下旬，韩先楚率第六八九团南下，协同青年纵队、东进纵队和新一团等部发起漳南战役。31日，参战各部队分4路进袭临漳以南的贾河口、秤钩湾等地，歼灭日伪军2000余人。9月上旬，又连克临漳、内黄、安阳之间的一些重要集镇，歼日伪军近2000人。9月下旬，他们消灭漳河以南的日伪军后，乘胜继续南下，在豫北平原收复滑县、道口，在汤阴西南地区全歼伪军扈全禄部。经过1个多月的漳南战役，韩先楚率部与兄弟部队共歼灭日伪军5500余人，基本肃清了平汉铁路以东、漳河以南、卫河两岸近50公里内的日伪军和土匪，并协助中共直南特委开辟了安阳、内黄、汤阴、浚县、滑县地区，建立了安、内、汤等县的抗日民主政权，为建立冀鲁豫边抗日根据地奠定了基础。
韩先楚率部进到安（阳）、内（黄）、汤（阴）、浚（县）、滑（县）新区后，十分注意做好群众工作。这一带原来的社会基础比较复杂，国民党残留的贪官污吏和形形色色的杂牌武装横行霸道，欺压百姓，人民群众生活很苦。韩先楚要求部队严格遵守群众纪律，处处关心群众利益，帮助群众解决生活困难，耐心宣传共。产。党的方针、政策，打消群众思想顾虑。经过一段时间的艰苦工作，群众发动起来了，共。产。党、八路军得到了群众的拥护。时任第三四四旅代旅长的杨得志回忆道：“当我到达689团驻地时，看到那里的群众抗日情绪高涨，给八路军送茶送饭，就对先楚同志说，这里群众工作搞得好，问他有什么经验。他操着湖北红安话说：‘什么经验？还不是咱们那老一套——事事严格纪律，处处爱护群众，尽量帮助他们解决些实际困难。再加上一条，就是对敌、伪、顽和土匪不客气。打几个胜仗，解除群众的后顾之忧’。”
11月，韩先楚率部返回平汉铁路以西之长子、高平、屯留地区整训，并担负八路军总部的警卫任务。
1939年7月初，日军调集第二十、第一〇九师团主力等部连同伪军共5万余人，对太行区进行大规模“扫荡”，企图打通白晋（白圭至晋城）、邯长（邯郸至长治）、平辽（平定至辽县）公路，分割晋东南地区，围歼八路军主力，摧毁抗日根据地。在第一二九师指挥下，韩先楚、康志强率第六八九团参加夏季反“扫荡”作战。他指挥部队避开日军锋芒，在地方武装和人民群众支援下，对日伪军占领的据点和交通线展开破击战。8月下旬，韩先楚、康志强率第六八九团协同第六八八团配合第一二九师部队于黎城东北之东阳关和长治、冀南武安等地接连予日军以重创，迫使其退出晋城、阳城、沁水等城，粉碎了日军以重兵聚歼八路军主力的企图。
太行区夏季反“扫荡”作战结束后，日军仍占据邯长公路，太行抗日根据地被分割成南、北两部分。为打破日伪军对太南、太北的分割封锁，第一二九师首长决心发起邯长战役。12月8日，潞城至武安线游击武装率先对邯长公路全线展开破袭，至13日先后进行战斗73次，袭扰消耗日军。从14日起，以邯长公路黎城至涉县段为重点，韩先楚、康志强指挥第六八九团协同第六八八团、第一二九师特务团，连续袭击由潞城东退的日军及赵店镇、黎城、停河铺、东阳关、响堂铺等日军据点，并伏击日军运输车队，使各据点间陷于交通中断、粮弹断绝之境地。其间，兄弟部队先后