1938年12月，根据中共中央的命令和八路军总部的指示，第120师主力在贺龙、关向应率领下挺进冀中地区，执行巩固冀中、帮助八路军第3纵队和扩大自己的任务。
1939年1月，于河北省河间县与冀中军区领导机关会合。
此后，为统一指挥第120师和第3纵队的作战行动，成立了冀中总指挥部，贺龙任总指挥，吕正操任副总指挥，关向应任政治委员。第120师与冀中军民密切协同，粉碎了日军的连续围攻，取得黑马张庄伏击战的胜利。4月，在齐会战斗中歼灭日军约700余人。5月，第359旅进行了上下细腰涧战斗，歼灭日军500余人。
在此前后，第715团与冀中军区独立第4支队合编为师独立第1旅，第716团与冀中军区独立第5支队合编为师独立第2旅（后改称第358旅），并调张宗逊、张平化到冀中，组成纵队指挥部，统一指挥独立第1、第2旅。
同时，将留晋西北地区的部队扩编为第358旅，彭绍辉任旅长，亦称彭358旅（后改称独立第2旅）。
