1940年春，彭绍辉率新三五八旅参加了晋西北春季反"扫荡"，坚决阻击日军。5月，彭绍辉又率由新三五八旅改称的独立第二旅参加了晋西北夏季反"扫荡"作战。其部在北线巧妙转至日军侧后，在五寨、岢岚间与之周旋，以减轻兄弟部队的压力。后由保德南下转向日军侧翼，歼灭分散孤立据点之日伪军，最终为取得夏季反"扫荡"胜利做出了应有的贡献。
1940年8月20日起，彭绍辉率领独立第二旅参加了百团大战。至8月底，先捣毁阳方口据点，占领火车站，切断同蒲路及宁武、朔县间日伪军联系。9月，独立第二旅一部掩护群众1000余人，分段破袭朔县至怀仁间的铁路和公路各15公里，击毁火车1列，并攻占日军据点多处。独立第二旅另一部破坏井坪镇至咸远堡公路和电话线各50余公里，歼灭日伪军一部。随后，彭绍辉部又参加了粉碎日伪军报复"扫荡"的战斗，歼敌3500余人，为取得百团大战的胜利做出了贡献。
