彻底给全歼在了壶北与长治、潞东三县之间，这个面积并不大的三角地带。在战斗部署上，兵力大致相等的情况之下，李子元将自己在潞东军分区整训的结果，运用到了极致。以两个独立营加上动员的两千多民兵，阻击长治出援的两个师晋绥军。
自己则指挥其余的所有部队，在部分民兵的配合之下，几乎以一对一的兵力，围歼了七千多加强了十二门山炮的晋绥军一个加强师，以及收编的两千多伪军，并生俘该部所有的团以上军官。缴获山炮十二门、迫击炮三十多门，轻重机枪三百余挺。
而该部晋绥军紧急从长治东援的两个师，在何三亮指挥的两个独立营并大部民兵的层层阻击，以及在收到李子元与长治之敌打响的情报之后。四分区司令员亲自指挥四分区一部紧急增援，加入阻击行列之后，直到战斗结束都没有能够赶到战场。
反倒是在参战八路军各部队的阻击之下，损兵折将大半个师，只能无奈的撤回了长治闭门死守。李子元这一仗，让抢占了长治的晋绥军，近一步东进抢占长治周边产粮区的目的，彻底的破灭不说，反倒是损失了大量的有生力量。
李子元这一战，可谓为新成立的晋冀鲁豫军区，献上了一份大礼。并为随后打响的上党战役，奠定了一个良好的基础。就连刚刚从陕北返回太行山区的师长，都不由的感叹李子元这仗打的精彩。
而随着去延安的师长与政委返回，重新回到指挥位置上。八月二十日，负责指挥太行、太岳、冀南、冀鲁豫的晋冀鲁豫军区，正式宣布成立。冀鲁豫、冀南、太行、太岳四个野战纵队成立，晋西方面在抢占长治后形势变的越来越复杂。
但在这种形势之下，以太行军区各部队为主先后成立的太行纵队之中，却没有李子元的身影。在随后的上党战役之中，总算正式担任分区司令员的他，指挥潞东军分区部队是作为地方基干武装参战的。
原本在十月份的时候，晋冀鲁豫野战军以太行军区部队，为基础组建第六纵队的时候，预定三个旅长中的一个。但在时任太行军区司令员的坚持下，最终还是将他留在了太行军区，承担作战任务
用这位李子元老首长的话来说，精兵强将都编成主力外线出击去了，总得给我留个能打的吧。太行军区东俯视平汉线、南控豫北，向西是晋绥军在晋南最重要的控制区临汾。以一个军区先后组建了两个野战纵队，相当于整个太行军区主力部队绝大部分都被抽调走。
最优秀的军事干部，也调走了一大半。要是在不给留几个能打的，主力一旦外线出击，三面受敌的太行军区怎么办？眼下的太行军区，可是整个晋冀鲁豫军区最稳固的一个军区。相对于不时拉锯的冀南与冀鲁豫来说，这里承担着整个外线出击部队大后方的任务。
自身还要面对晋绥军的不时进犯，并承担着一定的作战任务。虽说大部分部队都升级拉走了，可整个晋冀鲁豫军区几次大战，太行军区可是次次都没有落下，一直都以地方基干武装参战。要是能打的都调走了，那军区在面临强敌的时候怎么办？
这位老兄也不知道用了什么方法，也许是他的理由真的很充足，最终居然神通广大的说服了军区政委。在政委的点头之下，李子元最终也只能无奈的继续留在太行军区。先后调任太行一分区司令员、太行军区独立旅旅长、独立一旅旅长。
虽说一直都在关键位置上，可毕竟是很长时间，都没有捞到大仗打，这让李子元多少有些郁闷。只能看着自己的老战友，跟随外线出击的晋冀鲁豫野战军主力，先后参加了陇海路作战和出击鲁西南，一场大战打的比一场精彩。