1939年4月22日，黃道日旅800余名日軍，連同幾十名偽軍，分乘80余輛大車，滿載給養彈藥，從河間出發，北上準備迎擊八路軍。120師師長賀龍認為，敵人在不了解我虛實的情況下派兵找我打，就像瞎子亂闖壹樣，我們可以抓住有利的戰機，與之周旋，就地等待，與之打個殲滅戰。如果集中七個團的優勢兵力，出其不意地打擊敵人，就很有把握消滅這支日軍。當時120師的部隊分別集結在北魏辛李莊、戚慧、荀子營、郭官屯，師部設在中間的大竹村。師長賀龍估計，在河間和任丘之間30華裏紮營的吉田旅，第二天就會行動，尋找我軍作戰。於是，他命令駐紮在荀子營、趙莊的715團和駐紮在臥佛堂以南小店、戚慧村的716團原地隱蔽，準備迎擊來犯之敵。新組建的團和冀中軍區的部分部隊壹起，配合地方遊擊隊和民兵，防備日偽軍在城市周圍的增援。八路軍的意圖是在現駐地隱蔽等待，監視敵人，牽制北方據點南下所犯的援軍，集中優勢兵力七個團，殲滅三裏鋪東犯的日軍吉田旅。
三裏鋪的日軍壹旦東進，戚慧村就是八路軍最先接近的地方。因此，120師的主戰場位於戚慧村。這樣，駐紮在戚慧的716團三營的任務十分艱巨。戚慧是壹個有400到500個家庭居住的村莊，村莊周圍有溝渠通向外面。三營在村內外下大力氣修築工事，堵住村口和沿街的門窗，在墻上開洞，在屋頂修築碉堡。把全村人疏散到其他地方。壹切都準備好了，只等敵人的到來。
那天拂曉，紮營在三裏鋪的日軍真的開始行動，向東越過古洋河。9點以後，日軍到達戚慧村附近，發現戚慧會有八路軍，他們像餓狼壹樣撲過來，包圍了村子。他們炮轟了戚慧，然後派步兵在炮火的掩護下對戚慧村發起了猛烈的進攻。被日軍包圍的三營，依托房屋工事，在村裏堅守。716團如期出動1和2營向敵後移動，配合3營向日軍進攻。不久，在二裏和李三的方圓戚慧村，日軍包圍了八路軍3營，八路軍1和2營包圍了日軍。在村子裏，三營頑強戰鬥，戰士們沈著面對敵人的猛烈進攻。當敵人逼近時，他們突然開槍還擊，打退了敵人連續三次的進攻。日軍見硬攻不行，就向八路軍發射毒氣彈。戰士們被毒氣打得噴嚏、流淚、嘔吐，仍咬緊牙關堅持戰鬥。
戰鬥進行得如火如荼。120師師部多次致電716團詢問三營情況。同時，據說該師正在組織兵力阻擊增援祁會的敵人，並已使715團和新編的3團加入圍剿祁會日軍的戰鬥。師裏讓團裏轉告三營，壹定要堅守陣地，拖住日軍，堅持主力運動。但就在這個關鍵時刻，三營和團部之間的電話線被日軍切斷了，三營的情況無法得知，師部的指示和意圖也無法傳達。71 6團團長黃新亭和政委金如柏決定，由參謀長王紹南親自摸村，與三營取得聯系。王紹南和兩名通訊員爬進戚慧村邊的三營陣地，把敵情和師長的意圖告訴三營幹部，讓戰士們用連續狙擊火力的方法吸引敵人。
敵人估計毒氣彈發揮了作用，於是舉著刺刀，邊喊邊往3營陣地上跳。誰知，八路軍戰士像炮彈出膛壹樣跳出戰壕，壹點也不像中了毒，和敵人拼刺刀。第九連長曾從敵人手裏奪過壹把戰刀，壹口氣殺死了三個敵人。半小時後，日本人又進攻了。由於三營傷亡增加，彈藥不足，日軍沖進了村北。士兵們轉移到房屋或屋頂，挨家挨戶地與日軍抗衡。日軍每占領壹堵墻或壹個房間，都要付出巨大的代價。結果日軍用更惡毒的手段，運大桶汽油，放火燒屋。三營營長王祥發站在壹個房頂上，看到滾滾黑煙直沖雲霄。他搖著胳膊喊道:同誌們！1和2營在村子邊上。敵人馬上就要死了。我們應該沈住氣。東南角對面有條街，火過不去。讓我們撤退到那裏！這些公司已經撤到村子的東南面。
三營撤到戚慧村東南後，陣地只剩下幾個大院，傷員多，子彈少，情況十分危急。這時，三營黨委召開緊急擴大會議，向全營提出了戰勝火攻、戰勝毒氣、堅持到底、確保勝利的口號。各連隊黨支部也在工事裏開會，表示要戰鬥到底。然後，全營把僅有的彈藥收好重新整理，傷員也拿起了武器。* * *生產黨員和幹部堅守最危險的地方，並開始組織對日軍的反擊。面對八路軍的英勇，敵人節節敗退，村南的石橋陣地被奪回給了八路軍。三營苦戰壹天壹夜，死傷敵軍500余人。敵人和我已經形成對峙狀態。
正當西路日軍於23日對戚慧發起進攻時，北路敵軍也相繼進攻戚慧，試圖增援進攻戚慧的日軍。任丘、大城等據點的日軍派兵增援齊暉。八路軍120師就是為此準備的。任丘日軍300余增援部隊開到馬家塢時，被八路軍2旅5團擊退，灰溜溜地撤回任丘，才渡過古洋河。大城市來的200多名敵人也被八路軍3師27旅擋住了。此外，當地的抗日遊擊隊不斷騷擾呂公堡的敵人，使他們呆在據點裏，不敢外出。
這樣，戚慧周圍的日軍受到嚴重打擊，無法支援戚慧日軍，使這支日軍徹底孤立。120師的師部判斷，戚慧的日軍發現它被孤立了，很可能在夜間撤退。於是，120師師部決定包圍這支日軍，並立即調整作戰部署，命令716團向戚慧東北及外圍之敵發起攻擊，並固守已沖入戚慧村增援的715團3營、7連，從村內外發起反攻，對日軍形成攻勢。日軍前後夾擊，防守村莊沿線的工事和房屋，與八路軍激戰壹夜。與此同時，120師另派兩個團埋伏在戚慧以西的四公村、張莊，準備配合追擊部隊殲滅可能向西撤退之敵，並在西、北警戒，阻擊可能來任丘之敵。還派出獨立1旅近兩個團埋伏在古樂廟附近，配合追擊部隊殲滅可能南逃之敵，防備可能增援之敵。
24日上午，三營營長王祥發和該團參謀長王紹南從陣地返回營指揮所。至此，電話線已經修好。團長黃新亭打來電話說:齊暉的敵人打了壹天仗，發現自己孤立無援。現在他們正試圖向馬村方向撤退。司令員賀龍已經下達了總攻命令，妳們要跟著敵人拼命！日夜奮戰的三營指戰員，如猛虎下山，緊追撤退的日軍。在戚慧周圍的村莊裏，120師部署了足夠的兵力去阻擊和攻擊這個敵人。715團得知敵人已經撤退，及時占領了馬村，給了南逃日軍迎頭壹擊。日軍再次轉向東北，逃到荀子營，利用部分房屋進行反擊，試圖掩護主力，留下向南突圍的道路。715團隱蔽對敵，716團2營和1獨立團1旅也分頭出擊，與日軍展開肉搏戰，傷亡慘重。天亮了，日軍逃到南六路，不料撞上了早已等候在村頭的八路軍第3團的槍口。日軍如無頭蒼蠅，連續數次猛攻3團，均被擊退，傷亡慘重。慌亂中，日軍在麥田裏四處逃竄，突圍不成，就撤退到南六路和我軍分營之間，挖戰壕，進行殊死搏鬥。由於地勢平坦，八路軍決定日夜夾擊日軍。
24日黃昏，715團進攻荀子營，挨家挨戶與敵人爭搶，將敵人逼出村莊，將數百日軍和數十輛大車推入南六路與曹村之間的交通溝中。中午，716團到達，與715團壹起向日軍發起猛烈進攻。殘余的敵人撤退到附近的壹個小樹林和張家墓，立即被八路軍包圍。25日淩晨3時，日軍多次猛攻八路軍716團2營陣地，企圖南逃，被八路軍擊退。淩晨，日軍轉向進攻南六路八路軍3團陣地，企圖向東逃竄，再次被擊退。為了消滅殘余的敵人，八路軍加強了包圍圈，準備在黃昏時發起總攻。
那天晚上，突然刮起壹陣大風和沙塵。被圍困的日軍趁機逃往南方。120師司令部決定提前發動進攻。壹聲令下，嚴陣以待的八路軍戰士壹舉沖進柏樹林，終於殲滅了敵人。打掃戰場時，戰士們發現墓地裏已經挖了壹個壹尺多深的坑。原來日軍被圍時，肚子餓了，想挖井打水喝。結果八路軍還沒見水就進攻了。
齊惠殲滅戰在冀中平原引起了轟動。它沈重打擊了日軍的囂張氣焰。這次戰鬥，120師殲滅日軍600余人，俘虜7人，繳獲長短槍100余支，輕機槍4挺。120師傷亡300余人。戚慧戰役的勝利，不僅沈重打擊了敵人從點到線占領冀中平原的企圖，而且對華北平原的抗日遊擊戰爭起到了促進和鼓舞作用。也證明了在平原地區進行遊擊戰爭，只要充分發揮自己的主動性和靈活性，註意捕捉戰機，及時集中優勢兵力，實行外線的速決進攻戰，發揮我軍近戰和夜戰的特長，就能取得殲滅戰的勝利。