24日白天得到各地地下組織對各機場損失評估後，我空軍再一次出動轟炸機轟炸了掃蕩太行山的日軍第三十六師團、第六十九師團，獨立混成第三、第四旅團。
    日軍機場雖然遭到了我軍的轟炸，但日軍掃蕩部隊並未得到示警。而且日軍長期在掌握製權的情況下作戰，沒有防空方麵的意識，也沒有防空武器。當我軍轟炸機飛臨日軍上空時，日軍還在地麵歡呼雀躍。我軍飛行機組人員在空中從容選擇轟炸目標，或是日軍密集處，或是輜重物資集中點，或是日軍炮兵部隊。
    日軍掃蕩部隊人員、物資出現重損失，這是其次，更嚴重的是這一事件嚴重打擊了日軍的士氣。參與掃蕩的各師團一時失措，在得知無法得到空中支援後，暫停了掃蕩，疏散了部隊。各師團都在想辦法增設防空武器，把各式機槍加上支架改造成為對空武器。
    轟炸機轟炸完日軍後，返回延安機場。總部匯總了機組人員在空中的所見，大致判斷出日軍的兵力布置，延安總部緊致電了八路軍總部。
    八路軍總部在得知日軍的位置後，緊急調整了部署，果斷舍去了甁瓶罐罐，從日軍部署的空隙處跳出了日軍的重圍。
    24號下午，轟炸機又緊接著出動，對昨晚轟炸的機場再次轟炸，日軍正在緊急修整機場，航空炸彈像下蛋落在各機場，日軍機場死傷慘重。油庫等附屬設施全部摧毀，短時間內，幾個機場都無法使用。
    空軍部隊取得重大戰果，出乎了延安總部的預料，延安航校一時聲名大振。從國統區到延安的青年踴躍到延安航校報名，期待能在空中建功立業。
    日軍掃蕩部隊陷入了麻煩，進又不是，退又不是。遭到了轟炸的日軍忙著調整部隊，搶救傷員和疏散物資。還要時時防備受到再次空襲。更麻煩的是益子挺進隊的失聯，讓日軍判斷不了八路軍總部的確切位置。日軍軍事行動暫停了兩天，第三天日軍選擇突襲原先認為太行山八路軍總部大致區域，然而這時八路軍總部早已跳出了包圍圈，日軍撲了個空，日軍在根據地搜索了五、六天，一無所獲，隻能將見到的房屋、設施全部燒毀，能找到的財物、家畜一搶而空。最後日軍隻能灰溜溜地退出太行北部根據地，日軍主力轉道太行山南部撲向八路軍129師師部。太行山北部大掃蕩就這樣虎頭蛇尾的結束了。
    山西太原，第一軍司令澄田賚四郎非常擔心延安的轟炸機再來轟炸。特別是擔心靠近陝甘寧根據地的駐軍會遭到空襲，他一麵命令加緊整修機場，向華北派遣軍請求派空軍過來。一麵疏散軍營裏的日軍及輜重。他的擔心不是多餘，山西的地下黨組織應總部的要求，偵察、標注日軍軍營及彈藥庫的位置。5月28日後，延安的轟炸機趁日軍機場還未整修完畢、日空軍還未進駐的空檔期，多次出動，轟炸了日軍的好幾處軍營及彈藥庫。
    澄田賚四郎發現被轟炸的軍營及彈藥庫的位置都比較獨立，遠離人群。他猜測中共應該是擔心誤傷無辜，才選擇了這些目標。按照這個思路，日軍調整了軍營及彈藥庫的位置，就選擇離居民區不遠，或者就在其中。效果果然明顯，軍營及彈藥庫調整後沒有再被轟炸。
    延安總部也在為轟炸機的安全想方設法，延安隻有十多架飛機，與日本空軍沒有可比性，隻能作為突襲所用，通俗的話講就是空中遊擊戰。為防止日軍飛機報複延安除了修建飛機洞外，總部還在陝甘寧西部定邊、環縣等地秘密修建了機場、機庫。以便日軍空襲時轟炸機疏散，並在黃河沿線設置了防空警戒哨，為延安防空贏得時間。
    太行山北部大掃蕩結束後，八路軍總部也在為這次反掃蕩總結經驗教訓。此次突圍頗為驚險，若不是有延安總部派轟炸機對周邊機場、日軍進行空襲，總部又判斷出日軍的兵力部署，八路軍總部肯定要吃大虧。以當時的態勢來看，日軍已接近完成對八路軍總部的合圍。
    反掃蕩中突顯了八路軍總部人員擁腫的問題，非戰鬥人員比例很高，行動遲緩。為應對日軍今後的掃蕩，八路軍必須精簡總部機關，提升總部機動性?。重點是要壓縮人員規模?，準備將總部機關人員從數千人精簡至約500人，減少非戰鬥人員比例，增強轉移和隱蔽能力?。
    同時?分散指揮體係?，采取“化整為零”策略，將總部部分職能分散至不同區域，避免太過集中暴露目標?。
    總部還要頻繁地轉移駐地，就算是日軍偵察到了總部的位置，等到日軍來掃蕩的這段時間裏，總部也已轉移。
    ?反掃蕩中還要強化外線作戰與反合圍戰術?。強調內線牽製，外線反擊。以主力轉到外線，襲擊敵側背，總部機關則依托內線部隊掩護突圍?。反掃蕩前要製定?靈活機動的突圍預案?。同時優化通訊聯絡係統，保證總部與各部隊之間的聯係暢通，確保總部反掃蕩的命令轉達到各部隊。
    ?針對總部提出八路軍總部是否轉移晉西北?，避敵鋒芒的問題。八路軍總部認為雖然現在環境很殘酷，但太行山戰略地位太過於關鍵，決定留下來堅守。
    八路軍總部提出了“以機動求生存，以分散保實力”的戰略思想，為八路軍渡過抗戰中最困難階段保存指揮中樞、堅持敵後抗戰奠定了基礎。
    針對特務進入根據地收集情報，日軍偽裝成八路軍的問題，總部提出了群眾聯防機製?，發動根據地群眾參與監督，對陌生人員進行盤查，通過基層組織及時上報可疑人員?。
    製定?內部暗號與口令?，部隊及機關人員使用動態口令、特殊標識如綁腿方式、服裝細節）區分敵我，防止日軍偽裝部隊混入?。
    總部將會議思想傳達到正在經曆大掃蕩的第129師師部。
    第129師召開了會議，決定采取夜間行動，避開大路，走小路。分散師部人員，組成前後兩個梯隊進行轉移?，避免人員過多，增加暴露的風險。
    大部分部隊作為機動兵力在外線活動，襲擾敵人，打亂其節奏。在當地百姓的配合下，外圍部隊不斷破壞敵人的交通線，打擊敵人的側後。
    第129師師部、冀南行政公署人員從黃岩出發，在太行山溝穀之間穿行。與日軍掃蕩部隊多次擦肩而過，依靠八路軍的智慧、紀律，以及對太行山地形地貌的熟悉，成功的從日軍的包圍圈中鑽了出來，跳到涉(縣)黎(城)公路以北，最終成功擺脫了日軍的圍攻?。