抗日战争全面爆发后，张英辉一再要求上前线，来到了连队。1939年10月中旬，日寇要在张家口到涞源之间修公路，一支伪骑兵营驻扎在西河营南面的摩天岭半山腰上。张英辉所在的一团三营奉命前去消灭这支骑兵营。十连连长张英辉率部参加了摩天岭袭击战。从狼牙山到摩天岭急行军走了一个星期，部队来到了摩天岭北麓。从北面上山崎岖陡峭，战士们艰难地攀上山顶后，神速地滑到了半山腰，包围了敌人。驻扎在南面半山腰上的伪骑兵，自以为背靠天险很安全，做梦也没想到八路军从后山翻过来，急忙龟缩到营房里。外面打里面不好打，如果拖延时间，敌人就会来增援。怎么办？看到被敌人丢了一地的草席、麦秸，张英辉顿时有了主意。他让战士们把草席收集起来，卷上油麦秸捆好，点着火以后滚到房脚下，立刻把房子点着了。敌人被烧得争先恐后从屋里跑出来。这时，张英辉一声令下开火，仅用了两个多小时就结束了战斗。战士们都说：“这一仗打得真痛快！” 

    1939年11月，担任一团三营营长的张英辉部参加了雁宿崖伏击战。那时驻涞源的日军卯村宪吉大佐带一个日军大队经白石口、雁宿崖到我一分区根据地“扫荡”。我军分区调动三个团的兵力在雁宿崖一带伏击。战斗打响后，三营迅速插到卯村大队的后面控制了三岔路口，将日军运输队堵在山沟里，打得鬼子丢下驮队四处逃窜。他们缴获驮队后继续向南追击，很快又攻占了河套上的敌炮兵阵地。穿过山下的村庄时，路过一个骡马店，这时从院子里跑出一个日本军官，张英辉抬手就是一枪，身后的通信员又补了一枪。后来经鉴定，这个日本军官就是卯村宪吉。

    卯村宪吉被击毙后，日寇中将旅团长阿部规秀恼羞成怒，亲率数千人杀奔雁宿崖报复。军分区决定将这股敌人诱至黄土岭聚歼。三营和二营先后担任诱敌任务。他们打打走走，将这股敌人引到了预定的伏击圈。经过两天激战，将这股敌人大部歼灭，阿部规秀也被我炮火当场炸死。这就是当时震惊中外的黄土岭之战。阿部规秀是抗日战争中，日寇在战场阵亡的最高军官，是日本的“山地战专家”，号称“名将之花”。日本陆军军部也哀叹：“名将之花，殒落在太行山上。” 

    1940年秋，张英辉参加了著名的“百团大战”。晋察冀军区一分区由杨成武司令指挥“涞灵战役”，目标是夺取涞源城，同时拔掉附近的东团堡、三甲村、南坡头等几个日军据点。张英辉在完成了对涞源城南关的攻占任务以后，奉命带领十一连、十二连和重机枪排火速赶到二团指挥所，参加二团攻打三甲村日军据点的战斗。在端掉村东面的两个岗楼后，张英辉率部继续向西南山的日军工事靠近。
西南山上，日本鬼子躲在坑道和碉堡里。张英辉指挥部队迅速从东、西、南三面包围了山头，进行火力侦察。掌握了敌人火力点和火力配备以后，他们在每个方向各组织一个投弹梯队，每个梯队集中三名投弹能手，从三个方向同时向敌人工事里投弹，重机枪利用有利地形进行火力掩护。这样连续300多颗手榴弹投过去，敌人的碉堡哑了。一声冲锋号响起，战士们勇猛地冲上去，鬼子大部分被炸死，剩下的乖乖当了俘虏。这时太阳刚刚升起，在四周山上观战的老百姓高兴地吹呼着围了上来。那场面，令老将军至今难以忘怀！ 

    三甲村战斗，张英辉带去的指战员无一伤亡。杨成武司令员在指挥所里亲眼目睹了战斗经过，并表扬和推广了他们打日军碉堡的战术。