抗戰全面爆發后的1939年，曠伏兆調任冀中軍區第一軍分區、八路軍冀中軍區警備旅政治委員。這支警備旅是由“民眾抗日自衛軍”和“北上挺進支隊”合編而成的，為軍區機動部隊。曠伏兆到任后，同干部們開心見誠，與戰士同甘共苦，打成一片，得到了大家熱情的支持、信任和尊重。曠伏兆到任后，重點抓部隊的政治、軍事素質問題，從加強黨對軍隊的領導入手，狠抓部隊的整訓工作，加速部隊向正規化邁進的步伐。不久，警備旅的戰斗力有了顯著提高。1940年2月初，國民黨頑軍朱懷冰部在河北省磁縣、武安縣、涉縣及河南省林縣地區，襲擊八路軍，多次制造挑釁事件。為反擊頑軍的進攻，根據八路軍總部的命令，第129師決定集中13個團的兵力，發起磁武涉林戰役，消滅孤立突出的第97軍朱懷冰部。接到命令后，曠伏兆迅速率領警備旅趕赴指定地點，參加攻打“反共急先鋒”朱懷冰部的戰斗。

1940年3月5日，八路軍各部開始了反擊國民黨反共頑固派朱懷冰的第27軍的磁武涉林戰役。按戰前部署，警備旅為右縱隊的第2梯隊，擔任戰役的預備隊。但在部隊開進途中敵情發生了變化。情況突變，曠伏兆當機立斷，立即向上級請戰：由第2梯隊變成了擔任中央突破的重任，打響了全線反擊戰，獲得批準。

曠伏兆和旅長親臨前線指揮作戰，他見部隊登上山頭后，卻攻不下敵人的碉堡。通過觀察，發現是由于火力不夠猛。曠伏兆當即命令調來一門機關炮，向敵人碉堡射擊。炮響，一個火球飛進敵堡，敵人嚇得紛紛鉆出碉堡，東躲西藏。曠伏兆和旅長見敵人鉆出碉堡，喜出望外，立即商定采取“步炮協同”的戰術殲滅敵人。于是，他們命令各團的迫擊炮、機關槍組成炮群，以炮火開路，掩護部隊猛插敵縱深，以營為戰斗單位分割、包抄敵人。戰斗雖猛，但是逐步推進的，當步兵到了指定地段后，炮群開炮轟擊敵堡，待敵人鉆出碉堡后，步兵立即掃射敵人。這樣“步炮協同”作戰，打一陣炮，收拾一片敵人，攻克一批碉堡，一層一層推進，收效良好。戰斗由早晨打到中午，朱懷冰苦心經營的有100多座碉堡構成的第一道防線被摧垮。除殲滅的敵人外，一部分被追趕入漳河套山溝里束手被擒。

在連續戰斗中，曠伏兆等旅領導指揮部隊不顧疲勞，咬住敵人主力不放，經過7個小時的窮追猛打，與兄弟部隊殲敵3000余人。隨后，曠伏兆率部攻擊敵后方重鎮姚村，與兄弟部隊夾擊敵人，俘虜朱懷冰部第94師參謀長、武安自衛軍軍長等大批敵官兵。可惜的是朱懷冰等人帶傷逃走了。這次戰斗，共殲頑軍1萬多人，蔣介石發動的反共高潮也因此宣告破產。