自1943年春季起,冀中抗日根据地军民在共产党的领导下，不断地对日伪军发动政治、军事攻势，先后攻克和逼退日伪军据点、碉堡1000余处，收复了一批重要乡镇。

到1944年1至2月，侵华日军为弥补其兵力的不足，陆续撤退了冀中的守军和一些据点。冀中抗日根据地各级武装趁敌兵力空虚之机，发起主动进攻，先后拔除据点40余处，并乘胜袭入肃宁等县城。5月，为保卫夏收，打击抢粮之敌，八路军在冀中各地继续扩大战果，再克敌军据点数十处，九分区部队再度攻克肃宁县城。

经过2月和5月的两次战斗，肃宁县除县城以外的敌据点基本肃清，广大乡村均被八路军、游击队控制，肃宁县城虽被敌人“夺回”，但完全陷入抗日军民的包围之中。当时，肃宁县城内外驻有伪军一个联队部和4个大队约800人（城外梁家村据点驻伪军一个中队，玉皇庙据点驻伪军一个小队），另有伪县政府、伪警察、特务200余人。肃宁县城城墙有两丈多高，城周有护城河，河水最深处3米多。敌人在城上修有岗楼、碉堡等防御工事，并构建了严密的火力网。

8月29日，八路军冀中军区九军分区部队于河(间)肃(宁)公路北侧的张庄设伏，全歼由河间返回肃宁的伪军180余人，引起肃宁城内敌人的极度恐慌。鉴于解放肃宁全县的时机已经成熟，组织上派冀中军区九分区参谋长李健等人前往肃宁，负责指挥攻克县城之战。

李健抵达肃宁后，向肃宁党政军领导传达了上级的指示，并会同三十四区队长贾桂荣、政委杨栋梁、县长李伯宁等同志组成了战斗指挥部。

在进一步了解和研究敌情后，指挥部决定：以三十四区队与肃宁县大队为攻城部队，从县城东门、西门同时发起进攻；另派博野大队、蠡县大队、二十四团、高阳大队等部包围城外玉皇庙、梁家村的两处守敌，并分别在城外各交通要道和渡口构筑阵地，阻击增援之敌。

一切布置妥当后，9月29日夜，八路军地方武装1000余人按计划悄悄来到城下，李健等也随指挥所到达肃宁城东南城墙脚下的寨南村。指挥部还动员了全县民兵和支前群众2000多人，携带大鼓、大锣以及鞭炮赶赴城外，准备在总攻开始后，击鼓鸣锣、燃放鞭炮，以助我军威，震慑敌人。

22时，战斗从东、西两面同时打响。主攻西门的部队在火力掩护下，抬着云梯，涉水越过护城河，勇猛登城。东门攻城部队利用由大方桌盖多层棉被制造的“土坦克”强行推进到城下，采取爆破城门、人梯爬城相结合的方式攻城。到30日拂晓，两路部队均攻入城内，以钳形突击向城中心压缩，很快包围了伪联防部、各伪大队部和伪县政府。经过激烈战斗，消灭了除伪县政府大岗楼以外的全部守敌。伪县政府大岗楼内的伪军见大势已去，就打死了督战的日本顾问，缴械投降。9月30日13时，城内战斗全部结束。

攻城战斗胜利结束后，对梁家村、玉皇庙两据点实施包围的八路军部队立即发起强大政治攻势，对守敌进行喊话劝降。在得知县城已被攻克后，两个据点的守敌也缴械投降。在八路军强攻肃宁县城时，高阳方面的日伪军派出600余人乘车赶来救援，结果“浩浩荡荡”地开进二十四团一部和高阳大队事先设好的“口袋阵”里，在丢下多具尸体后狼狈撤退。

此次攻坚战，八路军共毙伤、俘虏日、伪军1000余人，缴获迫击炮2门、机关枪3挺、掷弹筒2具、长短枪700余支、子弹8000余发、手榴弹1000余枚、小麦100万斤、杂粮300万斤及其他军需物资无算。肃宁全县的解放，为冀中根据地军民进一步对日军进行局部反攻和参加全面大反攻创造了有利环境。