抗日戰爭時期，中國共產黨領導的八路軍三個主力師之一，創建晉冀魯豫、冀南等抗日根據地、開展游擊戰爭、堅持持久抗戰的戰略集團。
全民族抗日戰爭爆發後中共中央同國民黨當局達成協定，將中國工農紅軍主力部隊改編為國民革命軍第八路軍。1937年8月25日，中國工農紅軍第四方面軍第4、第31軍及紅軍第29、第30軍和獨立第1、第2、第3、第4團及紅軍第15軍團騎兵團等部，改編為國民革命軍第八路軍第129師，劉伯承任師長，徐向前任副師長，倪志亮任參謀長，張浩任政訓處主任，宋任窮任副主任。轄第385、第386旅及教導團和特務營、工兵營、炮兵營、輜重營、騎兵營等，全師共1.3萬餘人。第385旅旅長王宏坤、副旅長王維舟，轄第769、第770團；第386旅旅長陳賡、副旅長陳再道，轄第771、第772團。29日，中共中央決定，由劉伯承、張浩、徐向前、陳賡、王宏坤組成第129師軍政委員會，劉伯承任書記。10月22日，中共中央決定在八路軍團以上部隊恢復政治委員制度和政治部（處）名稱，張浩任師政治委員（1938年1月，鄧小平任師政治委員兼政治部主任），劉志堅任政治部副主任。王維舟任第385旅政治委員；王新亭任第386旅政治委員。
9月30日，第129師以第385旅旅部率第770團及特務營、工兵營、炮兵營、輜重營留守陝甘寧邊區，師部率第386旅及第769團、教導團、騎兵營等共9100餘人，由陝西省富平縣莊裡鎮出發，經韓城縣芝川鎮東渡黃河，開赴華北抗日前線。遵照中共中央關於八路軍在敵之翼側和後方積極打擊與牽制日軍，配合國民黨軍保衛忻口、太原的指示，10月19日，第129師先頭部隊第769團，夜襲山西省代縣陽明堡日軍前線飛機場，毀傷飛機24架。接著，師主力部隊挺進正太鐵路（今石家莊—太原）以南的平定、昔陽地區，打擊沿鐵路西進的日軍，先後取得長生口、七亘村、黃崖底、廣陽等戰鬥勝利。11月10日，為貫徹毛澤東制定的獨立自主的游擊戰作戰方針，師部在和順縣武家莊召開幹部會議，劉伯承作游擊戰術報告，為爾後開展游擊戰爭奠定了思想基礎。11月中旬，遵照中共中央軍委和八路軍總部關於建立以太行、太岳山脈為依託的晉冀豫邊抗日根據地的指示，第129師在同蒲鐵路（大同—風陵渡）以東、正太鐵路以南，平漢鐵路（今北京—漢口）石家莊至磁縣段以西地區展開，派出多批游擊隊和工作團深入晉冀豫邊廣大地區，配合當地中共組織，建立抗日政權，組織民眾武裝和民眾團體，廣泛開展游擊戰爭，部隊也隨之發展。以師教導團一部和部分主力部隊連隊為骨幹，先後成立了秦（基偉）賴（際發）支隊、八路軍游擊支隊、先遣支隊、汪乃貴支隊、趙（基梅）塗（錫道）支隊等抗日武裝。1938年1月，由陳再道、李菁玉率八路軍東進縱隊，3月由宋任窮率騎兵團，先後到達冀南隆平、南宮地區，協同當地人民抗日武裝創建冀南抗日根據地。
為牽制與打擊向晉南、晉西進攻之日軍，配合晉南的國民黨軍和晉西北、晉西南的八路軍作戰，第129師於1938年2～3月，在正太鐵路和邯（鄲）長（治）公路沿線展開交通破擊戰和伏擊戰，先後取得了神頭嶺、響堂鋪等戰鬥的勝利，共殲滅日軍2000餘人。4月，第129師在八路軍總部指揮下，與第115師第344旅、決死第1、第2縱隊等部，以及部分國民黨軍共同戰鬥，粉碎了日軍3萬餘人對晉東南地區的“九路圍攻”，殲滅日軍4000餘人，收復遼縣（今左權縣）、黎城等18座縣城，鞏固和擴大了晉冀豫抗日根據地。同時，成立了晉冀豫軍區，由倪志亮兼任司令員，黃鎮任政治委員，轄5個軍分區。
4月下旬，遵照中共中央關於開展平原游擊戰的指示，徐向前率第769團及八路軍第115師第344旅第689團等部挺進冀南，與先期到達的東進縱隊、騎兵團等部會合。6月上旬和中旬，第386旅第771團主力和汪乃貴支隊也進至冀南地區。7月初，鄧小平由太行到達冀南，將冀南部隊統一整編為第1團、冀豫支隊、青年抗日游擊縱隊、東進縱隊（轄第1至第8支隊和獨立團）等，加強了冀南部隊的統一領導。至8月，以南宮為中心，西至平漢鐵路、東至津浦鐵路（天津—浦口）、北至滄（州）石（家莊）公路、南跨漳河及衛河的冀南抗日根據地基本形成。同時，第386旅向豫北發展，開闢了安陽、林縣、輝縣山區根據地。經過1年多的鬥爭，第129師部隊得到很大發展，組建了獨立旅（陳再道任旅長、宋任窮任政治委員）及補充團、騎兵團等；並以第769團、獨立團、汪乃貴支隊合編為新385旅（陳錫聯任旅長、謝富治任政治委員）。至10月，第129師發展到5萬餘人。12月，李達任師參謀長。
主力部隊挺進冀南和魯西北平原，開展交通破擊戰和整軍運動為進一步加強平原地區的對敵鬥爭，鞏固發展平原抗日根據地，1938年12月，第129師師部率第386旅主力及先遣支隊一部，挺進冀南和魯西北地區。1939年1～3月，與冀南軍區（宋任窮任司令員兼政治委員）部隊協同作戰，挫敗了日偽軍3萬餘人的“掃蕩”，取得香城固等戰鬥的勝利。3月以後，當日軍“掃蕩”重點轉向山區時，師主力返回太行抗日根據地，挫敗了日偽軍5萬餘人對太行區的夏季大“掃蕩”。3～7月，第129師為鞏固部隊大發展的成果，先後進行了兩期整軍，加強了中國共產黨對部隊的領導，加強了思想教育，健全和充實了政治工作機關。根據兩年來游擊戰爭的經驗教訓，進行了戰術技術訓練，增強了戰鬥力，部隊在鬥爭中又得到新的發展，全師發展到11萬餘人。年底，國民黨頑固派掀起第一次反共高潮，派兵向晉西、冀南、太岳、太行地區的八路軍和山西青年抗敵決死隊進攻。第129師部隊奮起反擊，於1940年2～3月間，在平漢鐵路兩側發起衛（河）東和磁武涉林戰役，殲滅石友三、朱懷冰等部1.8萬餘人。
1940年上半年，第129師貫徹中共中央北方局黎城會議關於建黨、建軍、建政三大方針，對部隊進行政治整軍。5月，蔡樹藩任師政治部主任，黃鎮任副主任。5～6月，整編部隊，除第385旅（轄第769、第13、第14團）、第386旅（轄第772、第16、第17、第18團）未變外，原屬八路軍第2縱隊之新編第1旅（旅長韋傑、政治委員唐天際，轄第1、第2團）歸第129師建制。另新編了6個旅：以青年縱隊改編為新編第4旅（旅長徐深吉、政治委員吳富善），以東進縱隊改編為新編第7旅（旅長易良品、政治委員文建武），以築先縱隊和先遣縱隊改編為新編第8旅（旅長張維翰、政治委員蕭永智），以冀南軍區部分基幹武裝改編為新編第9旅（旅長桂乾生、政治委員李定灼），以晉冀豫邊游擊縱隊主力、平漢縱隊等改編為新編第10旅（旅長范子俠、政治委員賴際發），以冀西遊擊隊、晉冀豫邊游擊縱隊第2團及贊皇獨立團等改編為新編第11旅（旅長尹先炳、政治委員黃振棠），師特務團改編為第34團。同時，還調整了軍區和軍分區的機構和區劃，撤銷了晉冀豫軍區，成立了太行軍區（軍區機關由第129師機關兼），轄5個軍分區；太岳軍區（由第386旅旅部兼），轄3個軍分區；冀南軍區（司令員陳再道、政治委員宋任窮），轄5個軍分區。經過政治整軍和整編，部隊戰鬥力有了顯著提高。
為打破日軍利用鐵路和公路交通線對抗日根據地進行分割封鎖的“囚籠政策”，第129師從1939年冬開始，先後進行了邯（鄲）長（治）公路及平漢鐵路的破擊戰。1940年5～6月間又發起白晉鐵路（白圭—晉城）和武（安）涉（縣）公路破擊戰。8～12月，在八路軍總部的統一部署下，參加百團大戰，100多天共作戰520餘次，殲滅日偽軍7900餘人。
實行主力部隊地方化和敵進我進方針，渡過難關1941年，華北敵後抗戰進入極端困難階段。為適應鬥爭的需要，第129師實行主力部隊地方化，將一部分主力部隊分期分批與軍分區合併。新9旅機關與冀南第5軍分區機關合併；新11、新10旅及山西青年抗敵決死隊第3縱隊機關分別與太行第1、第2、第3軍分區機關合併，其所屬各團作為軍分區基幹武裝。7月，晉冀魯豫邊區政府成立。8月，以第386旅、山西青年抗敵決死隊第1縱隊、政治保衛隊第212旅編成太岳縱隊兼太岳軍區（隸屬八路軍總部，1942年1月歸第129師建制），陳賡任司令員、薄一波任政治委員。針對日軍實行的所謂軍事、政治、經濟、文化的“總力戰”，第129師採取以武裝鬥爭為核心的全面對敵鬥爭方針，大力組織游擊集團，加強邊沿區的對敵鬥爭，開展政治攻勢，粉碎了日偽軍對抗日根據地的“掃蕩”、“蠶食”，並挫敗其“治安強化運動”，開闢了太岳以南的新區。至1941年底，全區地方武裝發展到5.6萬餘人。
太平洋戰爭爆發後，日軍對抗日根據地進行更加頻繁和更大規模的“掃蕩”，太行、太岳、冀南等抗日根據地受到很大摧殘，所轄範圍逐漸縮小，冀南平原抗日根據地變為游擊區，同時，部分地區遭受嚴重自然災害，根據地財政經濟十分困難。1942年9月，中共中央太行分局成立，鄧小平為書記。統一領導中共太行、太岳、冀南、晉豫（中條山）4個區委。先後撤銷了各級黨政軍委員會。各區委、地委、縣委及縣轄區委書記兼任同級軍隊（軍區、軍分區、縣大隊或獨立營、區基幹隊）政治委員或指導員。在冀南、冀魯豫平原地區，將野戰軍全部地方化，主力旅先後與該地區的軍分區合併，主力團擔任了軍分區基幹團的任務。第129師認真貫徹中共中央關於加強中國共產黨的一元化領導，開展整風、生產運動和實行“精兵簡政”等各項政策，並實行“敵進我進”的對敵鬥爭方針，把鬥爭的焦點引向敵占區，同時派出大量武裝工作隊，深入敵後，開展軍事、政治攻勢，建立小塊抗日根據地。並廣泛開展地道戰、地雷戰和圍困戰，軍民協力同日偽軍開展英勇鬥爭，堅持和鞏固抗日根據地，逐步渡過難關。
積蓄力量，奪取抗戰最後勝利自1943年開始，華北各抗日根據地進入恢復和再發展的新階段。1月25日～2月20日，中共中央太行分局在河北省涉縣溫村召開高級幹部會議，鄧小平作《五年來對敵鬥爭的概略總結與今後對敵鬥爭的方針》的報告，對第129師部隊堅持敵後鬥爭，作好戰略反攻準備起了重要指導作用。隨後，晉冀魯豫邊區各軍區共組織了近千支武裝工作隊和小分隊深入到敵占區打擊日偽軍。先後取得太行5月反“掃蕩”、冀魯豫邊秋季反“掃蕩”和太岳秋季反“掃蕩”的勝利。在太岳秋季反“掃蕩”作戰中，殲滅日軍“觀戰團”旅長以下軍官120餘人。7～8月，開展攻勢作戰，進行了衛南和林南戰役，殲滅日軍一部、偽軍1.2萬餘人，恢復和擴大了抗日根據地，並在衛河以南開闢了新區。在國民黨發動的第三次反共高潮中，八路軍總部直屬的冀魯豫軍區部隊打退了國民黨頑軍對這一地區的進攻，有力地配合了陝甘寧邊區的鬥爭。
1943年10月，遵照中共中央的指示，第129師機關與八路軍總部機關合併（第129師番號仍保留），太行、太岳、冀南和冀魯豫軍區統由八路軍總部直接指揮，同時另行組建太行軍區機關，李達任司令員，李雪峰任政治委員。
1944年，第129師一面繼續深入開展整風、生產和練兵運動，一面積極打擊敵人，有計畫地在魯西、微山湖西、魯西南、豫北、中條山以西及平漢鐵路兩側地區舉行攻勢作戰，拔除日偽軍大量據點，進一步恢復和擴大了抗日根據地。5月，冀南軍區與冀魯豫軍區合併為新的冀魯豫軍區，宋任窮任司令員，黃敬任政治委員。在日軍進行打通大陸交通線作戰之際，第129師為牽制日軍對國民黨正面戰場的進攻，並擴大自己的力量，7～9月，先後派部隊加強水東（新黃河以東之睢縣、把縣、太康地區），挺進豫西，開闢水西（新黃河以西之臨潁、商水地區），打擊日偽軍，擴大了抗日根據地。1945年2月，成立河南軍區，王樹聲任司令員、戴季英任政治委員。
自1944年下半年開始，第129師遵照中共中央關於整訓軍隊的指示，開展大練兵運動，並普遍訓練民兵。各部隊先後進行以反對軍閥主義、改善官兵關係為中心的政治整訓和以射擊、投彈、刺殺、爆破和土工作業為主，以游擊戰術為輔的大練兵運動，進一步增強了部隊的組織性和紀律性，加強了團結，提高了戰術技術水平，為建立大規模正規兵團培養了骨幹，為實行由游擊戰向運動戰的戰略轉變，開展更大規模的攻勢作戰創造了條件。
1945年春、夏，第129師各部隊為“擴大解放區，縮小淪陷區”，開展大規模的攻勢作戰，進行了道清、豫北、南樂、東平、安陽、陽穀等戰役，收復縣城28座，將日偽軍壓縮到中心城市及主要交通線上。自8月11日開始，第129師所屬部隊參加大反攻，向平漢、津浦、德石（德州—石家莊）、正太、同蒲、隴海（今蘭州—連雲港）等鐵路線和部分中小城鎮之日偽軍發起進攻，收復縣城59座，解放了大片國土，使太行、太岳、冀南、冀魯豫邊4個區連成一片。20日，成立晉冀魯豫軍區，劉伯承任司令員，鄧小平任政治委員，滕代遠、王宏坤任副司令員，薄一波任副政治委員，張際春任副政治委員兼政治部主任，李達任參謀長，下轄太行、太岳、冀南、冀魯豫4個軍區。
在八年抗日戰爭中，第129師殲滅日偽軍達42萬餘人，解放縣城80餘座。在第115師的配合下，創建了東起津浦鐵路，西抵同蒲鐵路，南跨隴海鐵路，北至德石、正太鐵路的晉冀魯豫解放區，面積達18萬平方公里，人口達2400餘萬，部隊發展到近30萬人，為奪取抗日戰爭勝利作出了重大貢獻。
