1945年8月15日，日本宣布宣布無條件投降，同日上午8時，時任平北軍分區政委的段蘇權收到冀察軍區司令員郭天民的電報，命令段蘇權和分區司令員詹大南率領平北軍分區主力攻占張家口。

段蘇權

張家口是日本蒙疆派遺軍獨立第二混成旅團真野五郎司令部所在地。自從7月平北軍分區部隊攻下崇禮縣城后，張家口日偽軍的東、南、北三面已在平北軍分區威脅之下。

段蘇權收到郭天民的電令后，立即命令副司令鐘輝琨指揮各縣支隊圍迫各縣城，命新編第六團破壞宣化至南口的鐵路，斷敵退路，迫敵投降。段蘇權和詹大南率第十團、第四十團、分區教導隊、直屬隊等部，當晚趕到張家口以東15公里的青邊口。先頭部隊進至距張家口10公里的羊房堡。

16日和17日，段蘇權應日方之請，派代表同日軍司令部洽談日軍投降問題。日方宣稱：已接到岡村寧次電令，只能向蔣介石的“合法政府”投降，不能向八路軍投降。段部代表據理駁斥，仍無結果。這時，段蘇權根據上級通報，得悉日軍有可能繼續抵抗，同機撤退；傅作義的先頭部隊正向張家口方向開進；活動在興和、尚義、張北一帶的土匪武裝也準備配合傅作義部搶占張家口；經張家口的偽軍也同傅作義部取得了聯系。在此情況下，段蘇權等決定武力攻占張家口。

17日晚，詹大南根據晉察冀司令部電令，去張北與蘇聯紅軍聯合采取共同行動。

19日，段蘇權收到詹大南的電報，說蘇軍計劃20日進攻張家口，要求段部從東南面配合進攻，并派兵破壞張家口至北平的鐵路，嚴防日軍逃跑。段蘇權當即召集團隊干部會議，分析敵情，確定了戰斗部署。

20日傍晚，段蘇權和分區政治部副主任王啟剛率領各團隊指揮員前往張家口以東1177高地察看地形，以便各團隊得以確認自己的進攻目標，取得戰斗主動權。

張家口北傍長城，南接平川，北、東、西三面環山，地勢險要。清水河由北向南，把市區分為東、西兩部分。河西為居民區，偽政府機關及日軍司令部也都在河西；河東有火車站、油脂公司和部分商店及民房。日本駐“蒙疆聯合自治政府”的大使館和部分后勤倉庫設在東山坡下。

張家口地區駐有日軍主力第二混成旅團和剛從上海調來的一.八師團共1萬多人。還有偽警約3000人。日軍主力大部集中在張家口西北30公里的大、小狼窩溝及春墾一帶筑壘地區，防衛蘇聯紅軍進攻。

張家口沒有城墻，只有一般防衛設施。守城任務主要由偽軍擔任。這對我軍進攻較為有利。根據所見的地形和敵防情況，段蘇權和各團隊指揮員又進一步進行了具體的戰斗部署。為了切斷敵軍退路，派第十團一個連攻占榆林飛機場和十三里敵軍營房。

晨6時，段蘇權指揮部隊發起進攻，第四十團很快攻下了東山坡南山碉堡。8時，乘勝占領了日本大使館。軍分區指揮所移到了東山坡。第十團一部打進荒井部隊營房，主力占領了火車站。該團二連按計劃占了十三里營房和飛機場。下午3時，清水河以東地區全部被平北軍分區部隊占領。當晚，段蘇權得悉蘇車拒絕詹大南與其同行，無法及時了解蘇軍意圖，并得知蘇軍在狼窩溝進攻受阻。隨后又得知，蘇軍定于22日進攻張家口。

21日，防守狼窩溝的日軍開始撤退，退至人頭山以西的甲官村時受到第十團的阻擊。戰至天黑，日軍丟棄重武器裝備，繞道南逃。新編第六團和延慶縣支隊攻占了康莊，截斷日軍退路。

22日，段蘇權下令部隊再次發起進攻，很快占領了清水河以東地區，偵察分隊越過清水河進入河西市區。下午3時許，從狼窩溝撤退的日軍退入張家口，沿清河向火車站敗退，遭到第四十團的阻擊，戰斗到黃昏，至此時，還不見蘇軍的影子。原來是蘇軍受雅爾塔會議條約的制約，在華北不能過外長城。

是夜，日軍撤退時于人頭山西側山地遭阻擊，丟下幾門山炮等重裝備及馬匹，倉逃走。同一天，在段蘇權的指揮下，戰斗在鐵路沿線的新編第六團攻占了懷來火車站；龍宣懷支隊和民兵英雄何金海帶領的游擊隊攻下了花園發電廠和沙城；軍分區副政委吳濤指揮新編第四團在沙河鎮伏擊南口至北平日軍，繳獲卡車兩輛；崇禮支隊再度收復了崇禮縣城；赤源游擊隊和民兵收復了赤源縣。還有察蒙支隊收復了康保縣。這些，均有力地配合了主力部隊收復張家口。

最后一批從張家口潰退的日本人及龜縮在德王府的偽軍頭目和700多名偽警，于23日被段蘇權指揮的第四十團和第十團繳械。下午3時市內戰斗結束。被日寇占領了8年之久的張家口，終于回到人民手中。事先組成的市黨政人員在部隊協助下，接管一應事務，使市內生產和生產秩序得以迅速建立。

這次作戰，平北軍民共斃傷俘獲偽軍警2000余人、日軍200多人；繳獲步槍及輕重機槍1萬多支(挺)，子彈500萬發，火炮50余門(榴炮20兒門)，炮彈8萬多發，小轎車不下100輛，軍馬數千匹。

25日，平北軍分區受到晉察冀軍區首長通電嘉獎，各參戰部隊均被冠以“張家口"榮譽稱號。

攻克張家口以后，段蘇權率部乘勝收復新保安以及宣化、懷來、康保、赤源等周圍10余座縣城，收復了張北、察哈爾盟、錫林郭勒盟等地，使戰線推到南口一線。

張家口之戰，戰斗并不激烈，但意義重大，從政治上看，張家口是八路軍攻占的第一個大城市，也是我黨領導的軍隊唯一運用戰斗方式收復的省會城市，在政治上具有重大影響，張家口解放的消息傳到莫斯科后，蘇聯領袖斯大林命令各加盟共和國和首都莫斯科齊鳴禮炮21響，慶祝中國共產黨領導的八路軍解放日偽“蒙疆政府首都”張家口。

從戰果上看，僅用3天就殲滅日、偽軍兩千余人，收復了張家口市和涿鹿、尚義、康保、崇禮、萬全等縣城，繳獲了日軍侵華期間儲備的一大批戰略物資，僅日軍被迫丟棄在火車站的皮包、皮箱、行李就堆了好幾排，每一排都有二層樓高。活捉了偽蒙疆政府副主席于品卿和偽張家口市市長韓廣森。

從戰略上看，張家口成為八路軍派兵進入東北和支援東北戰場的樞紐，晉察冀根據地從此與陜甘寧、晉綏根據地、新開辟的東北解放區連成了一片，大批干部和部隊經過這里迅速輸送東北，為我軍經略東北、進一步開辟和擴大解放區奠定了基礎。

張家口是在蘇軍能去而沒有去，蔣軍想去而去不了，日軍想等而等不得，偽軍想守而守不住的情況下，我軍依靠自己的力量最早從日軍手中收復的一個大城市，顯示了共產黨的軍事力量，給予妄圖獨吞抗戰勝利果實的蔣介石以當頭一棒。