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1937 年 7 月底，日军占领平津，使华北门户洞开。侵华日军为实现其灭亡中国的野心，决心采取速战速决的战略。为此，在侵占平津之后，在上海挑起战事的同时，大量增兵华北地区。8 月 10 日，关东军察哈尔兵团成立，14 日设立兵团司令部，17 日在多伦设立前方指挥所，由关东军参谋长东条英机兼司令官，辖独立混成第 1 旅团，混成第 2、第 15 旅团。其任务是：策应日军中国驻屯军，进攻热河、察哈尔，切断平绥铁路。
8 月 31 日，日军又以原中国驻屯军为基础正式编成华北方面军，司令官寺内寿一，参谋长冈部直三郎，副参谋长河边正三。司令部设在天津，辖第 1、第 2 军和第 5 师团（师团长板垣征四郎）、第 109 师团（师团长冈重厚）、中国驻屯混成旅团（旅团长山下奉文）、临时航空兵团（司令官德川好敏）、方面军直属防空队等若干大队。第 1 军司令官香月清司，参谋长桥本群，辖第 6 师团、第 14 师团、第 20 师团和战车、独立山炮兵、野战重炮兵等。第2 军司令官西尾寿造，参谋长铃本率道，辖第 10 师团、第 16 师团、第 108 师团和野战重炮兵第 6 旅团等。通过增兵，日军在华北地区的总兵力达到了 37 万人。日军的企图是，占据平津及其附近主要地区，展开华北会战，借以挫伤中国军队的战斗意志，以迅速结束战争，以免陷于持久战争。
随后，日军即以平津地区为进攻出发地，分三路向华北地区展开大规模战略进攻。一路沿津浦铁路向南进犯；一路沿平汉路进窥河北中部；另一路沿平绥线向察哈尔、山西进攻。沿平绥线进攻之敌为第 5 师团、独立混成第 11 旅团和第 2、第 15 混成旅团、第二飞行集团，以及由关东军参谋长东条英机率领的关东军第一独立混成旅团等，其企图是夺取察哈尔，然后由晋北打开通路，歼灭国民党第二战区主力，攻占太原，以大迂回动作，迫使国民党的军队撤退，从而达到占领整个华北的目的。
为实现这一企图，西进的日军又兵分两路推进：一路由关东军察哈尔派遣兵团和 2 个独立混成旅团，沿同蒲铁路南进，兵锋直指雁门关；一路由日军第 5 师团向浑源、灵丘进攻，企图突破平型关与沿同蒲铁路南进之敌会师雁门关，突破内长城一线，然后参加河北中部的保定会战，并为下一步直取太原做好准备。
9 月 20 日前后，日军便以追击的姿态进入晋东北的涞源、灵丘、浑源、怀仁、左云一线，迫近阎锡山在内长城线的防御。
9 月中旬，阎锡山指挥的第 2 战区战事紧迫。阎锡山在日寇攻势下压力极大，他随即要求八路军帮助防守平型关。周恩来、彭德怀表示同意。
日寇为突破平型关要塞，歼灭中国第 2 战区部队，9 月 20 日第 5 师团攻占晋东北的广灵、浑源、灵丘，察哈尔派遣军也向雁门关逼近。第 2 战区司令长官部决定在平型关——雁门关——神池一线组织防御，狙击日军进入山西腹地。
阎锡山、卫立煌给八路军总指挥朱德发去急电：“我决歼灭平型关之敌，增加 8 个团的兵力拂晓可到，希电林师夹击敌之侧背”。
23 日，八路军总部电令林彪、聂荣臻率 115 师主力侧击正向平型关开进之敌。
聂荣臻接到电报，立即率部赶到上寨，与林彪带的第 1 梯队会合。晚饭过后，林彪、聂荣臻在油灯下摊开了军用地图。
他们一边研究作战方案，一边派人侦察平型关地形、敌情。林彪似乎犹豫，这是他的性格特色。每次作战他总是想来想去，看起来三心二意，但一旦决定下来，他会全神贯注杂念全无，一股脑儿都是战情。林彪知道，他们将要遇上凶悍的劲敌，平型关之战必是硬仗、恶仗。可是在 9 月 1 日，毛泽东来电要求八路军展开独立自主的山地游击战，“坚持依托山地与不打硬仗的原则”，所以他心有疑虑。
于是，林彪询问聂荣臻：“我们这一仗到底打不打？”
聂荣臻当然不能不考虑中央的意见。但他认为，在日寇凶猛攻击下，友军锐气尽失，敌人气焰万丈，这仗关系到军威民心，虽然我们坚持游击战，但在条件有利的情况下，也可打打运动战，21 日中共中央不是来电训令：“应以机动灵活的袭击求得消灭敌人小部”吗？
因而，聂荣臻果断地说：“打！为什么不打呢？利用这么好的地形，居高临下，伏击气焰娇纵的敌人，这是很便宜的事嘛。现在不是打不打的问题，而是要在与日本侵略军的第一次交锋中，打出八路军的威风来，给全国人民的抗日情绪来一个振奋！”
聂荣臻与林彪配合已不是第一次。由于林彪个性突出，一般人与之合作很难持久，聂荣臻是较长时期与林彪共同统帅一支部队的第一人。
聂荣臻出生在四川江津县一个比较富有的大家族中，良好的环境，使其从小就受到了良好的教育，在后来的十大元帅中，他所受教育程度较高，算得上儒将了。
早年他与周恩来、邓小平一起留学法国，1924 年，他又从法国转到苏联莫斯科，进入莫斯科东方大学学习，后又与叶挺等一起在苏联红军学校中国班学习。1925 年为了黄埔军校建设的需要，聂荣臻从苏联赶回国内，任黄埔军校政治部秘书兼政治教官。就是在黄埔军校期间，他认识了 1927 年入校的第 4 期学生林彪。他的这位学生没有让他失望，当 1932 年在上海中央工作的聂荣臻来到中央苏区时，林彪早已从一名排长成为红军的一名著名将领了。聂荣臻到中央苏区后，第一次与林彪配合，担任了林彪任军团长的红 1 军团政委。聂荣臻在红 1 军团政委的岗位上一干就是 7 年，和林彪一道率领红 1 军团从江西转战到陕北，走了大半个中国，打了大半个中国。全国抗战一开始，他又和林彪一起率领 115 师担任起了抗日先锋的大任。
八路军在改编之初，按照国民党军队的编制，只设正副师长，不设政治委员，下设参谋长和政训处主任。后在 10 月，中国共产党又恢复了自己的编制，重新设政治委员和政治部主任。聂荣臻也重新担任 115 师政委。所以事实上，聂荣臻这个副师长相当于政治委员，这在全师中都是相当明确的。
在听了林彪的介绍后，聂荣臻与林彪商定马上召集全师连以上干部会议，进行战前动员。中午时分，全师连以上干部除留下值班的以外，全部集中到距平型关东南 10 公里的上寨小学开会。
动员会上，林彪、聂荣臻先后讲话。聂荣臻首先分析了战局，介绍了日军由灵丘西进的情况，阐明打这一仗的重要意义。与会人员的情绪很快被善于做政治工作的聂荣臻调动起来，个个摩拳擦掌，准备打一个大胜仗。站在主席台上的林彪，显然也为即将到来的大战而感到激动，他在讲话中声音激昂地说道：“同志们，中华民族正在经历着巨大的考验！我们共产党人，应该担当起，也一定能够担当起这救国救民的重任！”
林彪、聂荣臻可不是纸上谈兵。军事动员会一结束，他们当即带领指挥员前往设伏点了解战场地形地貌，做到胸中有数应付自如。
他们一行爬上了平型关周围的山梁，纵眼四望，寻找用兵的有利地势。这一带多山，但山势不算陡峻。环视一周，山连山，峰连峰，藏下几千人马也不露痕迹。古老雄峻的长城在群山间蜿蜒，长城险隘平型关就座落在山梁拥绕之间。
往前走，林、聂兴奋起来，地图上所标的狭长地带就在这里！这是一条从东北向西南延伸的狭窄的古道，它从平型关山口通向灵丘县东河南镇。古道中断约十多公里地势最险，宽不过三五米，仅能通过 1 辆卡车，两侧则是斧劈刀削似的危岩绝壁。而在十米到百米深的沟谷中的古道两侧上面，却是比较平缓的沟岸。真是伏兵的好地方！
指挥员们会心地一笑：就在这儿张开口袋，布下天罗地网，狠揍日寇！
返回营地，林、聂即接到侦察员报告，日军已进至蔡家峪以东，有明日进攻平型关的动向。他们仔细分析研究，判定敌人必走他们选中的设伏之地，随即下令：
343 旅本晚 24 时出发，进入距敌将走的汽车路线仅二三里的白崖台一线埋伏。
平型关位于晋东北内长城上，一向是晋、冀两省相通的重要隘口。从平型关至灵丘的东河南镇，有一条西南、东北走向的狭窄谷道。其中，关沟至东河南镇，长约 13 公里，沟深数十丈不一，是地势最为险要的地段。沟谷内，一条公路蜿蜒其间。公路北侧，山高坡陡；而南侧山低坡缓，易于部队埋伏出击。
日军第 5 师团师团长板垣征四郎“所以选择平型关作为迂回的路线，因为他清楚这里是山西和河北交界的地方，是个比较薄弱的环节。他自带队进攻华北以来，遇到的都是不战自退的国民党军队，气焰骄纵得很。他有个错误的估计，以为我军不可能这样快东渡黄河，根本没有估计到在他眼皮底下会有 1 支严阵以待的八路军队伍。”（《聂荣臻回忆录》中册，第351 页，解放军出版社 1984 年版。）战局发展的结果表明：板垣征四郎的判断是错误的。但平型关地区，的确是八路军易于发挥火力、伏击歼敌的理想战场。
陈光领会了师首长交代的任务，又作了具体部署：
“第 685 团埋伏在老爷庙一带，这是袋底。杨得志，都说你是一员虎将，可不要让敌人把口袋捅漏了喽！”
“保证完成任务！”杨得志霍地站起。
“第 686 团埋伏在白崖台一带，战斗打响主要靠你勇猛杀敌。嗯，李天佑能打仗。你们要将敌人在沟底斩成一断一断，分割歼灭，敌火力猛，只要大胆接敌，敢于白刃战肉搏战与他们搅在一起，敌人纵有坦克大炮也发挥不出作用，飞机来了也不管用。”
“是！”李天佑站起挺了挺胸，并乘机活动了一下坐麻了的腿脚。
8 月 24 日清晨，占领团城口的日军与阎军刚从梦中醒来便开始激烈的炮战。陈光带领该旅营以上干部在浓雾的掩护下悄悄穿过平型关阵地，潜入关前那段险要的狭路。20 多人反复目视和足量了伏击阵地，研究如何利用地形地物隐蔽和出击。
与此同时，各营、连干部战士进行紧张的战前准备和动员。党支部和党小组开了会，要求党员“冲锋在前，退却在后”。
当日下午，陈光亲自潜入团城口日军阵前侦察，并架设了一条电话线。担任警卫的正是那个背大刀的老兵。两人趴在一个弹坑里观察敌情。
“旅长，敌人不多嘛。我看他们打炮是虚张声势，吓唬老阎的。”
“你小子估计得不错，如果老阎的人马杀一支过来，小日本就够呛哪！”陈光放下望远镜叹道，“可惜老阎的人马没胆。”
“那咱们的人马杀上去不就得啦？”
“我们缺乏重武器，连子弹都少得可怜，打攻坚战非吃大亏不可。林师长有妙计，找到了让日本佬儿吃大亏的法子，你的青龙刀就等着喝洋血吧！”
“这里鬼子不多尽放空炮，是不是在等援兵？”
“我估计鬼子的援兵明天必到，他们唱了一天的空城计。”
陈光估计电话线该接通了，拿起话筒便听到了林彪的声音：
“老陈，情况怎么样？”
“我估计灵丘城的鬼子明天必到。”
“哦，你的估计很好嘛，独立团派出的侦察组刚来电，灵丘城的敌人有出动的迹象。”
“师长，我建议今晚进入伏击阵地。”
好哇，你我想到一块了，林彪看了看天色，“老陈，你立即撤回，留下观察哨至午夜。”
这天夜里雨下得非常紧，还夹带着雪花。
部队翻越一段崎岖的山道，转入一条深沟。大雨倾盆而下，狂风呼啸，突然间山洪暴发了，湍急的洪流咆哮着冲过公路，如猛兽般拦住了去路。走在最前面的 685 团最幸运，686团过去了一半，另一半和师部挤在一起出现了短暂的混乱。
李天佑和杨勇费了不少功夫才使部队安静下来。战士将枪和子弹袋挂在脖子上，手拉手从激流中淌过去。还有的战士拽着师首长的坐骑的尾巴通过激流。
林彪见水势凶猛，转瞬间涨到了 1 米多深，此时只有 343 旅的 2 个团安然通过，344 旅只过来了 1 个团，另 1 个团被山洪阻隔，无可奈何。
25 日拂晓，343 旅抵达白崖台一线伏击阵地。此时风停雨住，天已经亮了。部队按预定计划埋伏在公路南侧的山地。师指挥所设在一个较高的山头上，有一片小树林便于隐蔽。林彪举起望远镜俯视沟底，8 里长的沟道尽收眼底，再朝前面的伏击阵地望去，官兵们隐蔽得非常好，经过一夜风雨，都变成泥人了，正好与阵地融为一体，不是事先知道，真难辨认。
时间一秒一秒缓缓滑过，谷底的那条公路如一条僵蛇静卧着。在昨夜逞够了威风的秋风，此刻和缓得多，枯黄的草木在战士们的视线中轻轻摇晃。临战前的沉寂将闹钟的走动声夸张了好多倍，这更增添了指挥员的一份心焦。
685 团的 1 营长按捺不住了，跑到团指挥所吓了杨得志一跳。
“怎么搞的？出了什么事？”杨得志急问。
“团长，鬼子怎么还不来？”1 营长捂着咕咕叫的肚子。
“打伏击嘛，就是要沉得住气，没耐性咋行。”杨得志松了一口气，问，“你认为鬼子不会来吗？”
“拿不准。”一营长摇摇头。
“没什么拿不准的，你赶快回到自己的指挥位置上去。师长强调过不准乱动，暴露了目标可不是闹着玩的。”
副团长陈正湘挥挥手，“快走快走！注意隐蔽。”杨得志想起 1 营阵地上的机枪排，嘱咐道“要注意你那些机关枪噢！”
686 团的指挥所设在一片玉米地里，李天佑用电话询问了各营的情况，一切都万无一失，只等鬼子往口袋里钻，左右两侧的兄弟部队斩头剁尾，他拦腰一顿猛揍。他见战士穿着被雨淋湿的单衣，趴在湿漉漉的黄土上，一个个唇白脸乌，瑟瑟颤抖，不禁喃喃自语：
“小鬼子知趣的话最好多送棉衣，免得老子们从死鬼身上扒。”
杨勇嘿嘿一笑，“干脆钻进一支运输队，穿的吃的还有武器弹药大大的有。”
“嘘！你听啥声音，汽车？”李天佑举起望远镜朝东一瞄，可不是吗，锃光发亮的汽车一辆接一辆直往沟道里钻，足有 100 辆，都满载物资和荷枪实弹的士兵。汽车后面跟着近200 辆骡马大车，最后是骑兵。
汽车很快就到了跟前，最头上的一辆插着太阳旗，几十个日本兵在车上叽哩呱啦谈笑自若。沉寂的山谷突然间充满了汽车的引擎声、马蹄的锵锵声和鬼子嬉笑怒骂胡吆乱喝的声音。
日军第 5 师团素称精锐，侵华 2 个月来纵横数千里，所向披靡，官兵无不目空一切，骄横无比。他们对中国军民的轻视由来已久，有许多官兵在日记中有过令人发指的记载。第 5师团刚刚抵达平津地区时，许多老百姓在路旁问“你们是张作霖的部队吗？”从此，他们把中国老百姓唤做“猪猡”。第一次作战时大多数士兵都显得紧张慌乱，毕竟是初上战场从未打过仗，可是位居少将的一位旅团长居然挥着马鞭吼道：“混蛋，瞄准了再开枪。”这位旅团长蹲下来如同靶场的教官一样，督促士兵按射击教程怎样瞄准怎样击发，从此他们把与中国军队作战唤作“教练”。南口战役之后，国民党军队狼奔豕突，一溃千里，第 5 师团没怎么费劲就追击了上千里，他们把追击唤作“赶鸭子”。
现在，第 5 师团第 21 旅团第 2l联队乘坐第 6 兵站汽车队的百余辆汽车，由灵丘西进，准备再次挥舞三八大盖，将平型关一带的“鸭群”尽数驱逐。
骄横的日军既不派尖兵探路，左右又无搜索兵力，在一片嬉笑声中一头钻进了八路军的口袋阵。
紧跟在第 2l联队之后的是旅田的辎重队，200 多辆骡马大车满载寒衣、行李和弹药浩浩荡荡地撞入狭沟。因为前有汽车队开路，更加疏于警戒，在后压阵的 1 个小队的骑兵饶有兴趣地唱着当时在日军中颇为流行的《满洲姑娘》。
汽车队的新庄中佐和师团情报参谋桥本中佐谈笑风生，2 人摆弄着一架照相机，准备到平型关后寻一处烽火台，为他们征服人类最后一个文明古国留下珍贵的纪念。桥本参谋说他拍了好几卷“好玩意儿”，非常刺激。
“桥本君，是不是杀头削腹裸体女人之类的东西？”
“你只猜对了一部分，还有更精彩的……咦，这狭谷好险峻呀，假若支那军敢于穿插到粟饭大佐的后方，在此埋伏……”
新庄中佐打断桥本的话，哈哈大笑道；
“支那军只会望风而逃，哪敢运动到皇军的胸腹地带？你知道士兵们管这次行动叫什么吗？赶鸭子！哈哈哈……”
“队长，这条狭谷足有四、五公里长，算是走到头啦，让你的汽车停下来等一等后面的辎重队。”
“很好，你愿下车呼吸一下新鲜空气吗？”新庄跳下汽车命令汽车队停止前进。
桥本下车后朝南侧的山坡扫视片刻，也许是出于职业本能，他命令士兵朝一片玉米地射击，那里正是 686 团的指挥所。
子弹嗖嗖飞过，一片玉米叶正好坠落在李天佑的帽檐上。李天佑一惊，难道鬼子发现了？他左右一瞄，战士们都很沉着老练，趴在地上一动不动，没谁暴露目标呀？哦，鬼子果然狡猾，在搞火力搜索。
李天佑抓过耳机询问瞭望哨，鬼子全部进沟没有？
“团长，鬼子全部进来了，通往灵丘的公路上再也看不到人马和车辆啦！”
“怎么还不下令开火？”李天佑放下耳机，“这时开火，时机最有利，鬼子的汽车全部集中了，一辆挤一辆串成糖葫芦了。李参谋，你快去师指挥所报告，鬼子全进来了。”
陈光发现第一辆汽车时和其他指挥员一样激动，鬼子终于上钩了。几位参谋悄悄挤过来，准备随时听候指令。毕竟是久经沙场的老将，他很快就镇静下来，仔细观察日军的兵力和火器，估计敌人的抵抗能力。汽车一辆接一辆缓缓钻进他布下的罗网，那一刻他镇静得像一个经验丰富的老渔夫，沉着地数着一尾一尾落网的鱼儿。
100 多辆！
这个数目正合他的意，多了怕吞不下、少了不过瘾。可是更吃惊的一幕出现了，汽车后面跟着一大串骡马大车，连绵四、五里，足有 200 辆。
686 团的李参谋长气喘吁吁地跑来：“师长，敌人全部进沟了，团长让我来报告。”
“立即开火！”林彪果断下达命令。
3发信号弹腾空而起，在嘹亮的号声中，机枪、手榴弹、迫击炮一齐开火。日军遭到突然打击，顿时惊恐万状，最前面的汽车中弹起火，后面的车辆互相撞击，乱成一片。士兵纷纷跳下汽车，钻进车底躲避密如骤雨的子弹。
林彪放下望远镜，“命令杨得志、李天佑跑步过来！”
685 团的阵地近，杨得志首先赶到。林彪说：“敌人还没清醒过来，赶快冲锋抢占公路对面的制高点！”
“是！”杨得志一把揪下军帽，转身跑步离去。
几分钟后，日军从极度的惊慌中平静下来，新庄中佐跳下小卧车，挥舞指挥刀命令汽车底下的士兵出来抢占公路右侧的制高点。桥本中佐拼命朝东奔跑，一颗子弹击中了他的右臂，他负痛穿过一辆辆燃烧的汽车，来到混乱不堪的行李大队。行李大队的骡马大车正拥挤在最为狭窄的那段公路上，两旁都是悬崖绝壁，八路军的手榴弹像冰雹一样从空中砸下，日军完全只能被动挨打，无法组织还击。桥本命令行李队立即朝汽车队靠拢，那里是狭沟的出口，地形较为开阔一些，只要夺取北侧的制高点，以火力压制八路军的冲锋，便可掩护人马冲出狭沟。
685、686 两个团随即向谷底发起猛烈冲锋。343 旅指挥所设在山的鞍部，两侧山头是2 个主力团的埋伏阵地，这里离公路最近。陈光早就按捺不住了，为啥还不吹冲锋号？他不时朝师指挥所张望。
陈光在指挥所里烟瘾上来了，埋伏的时候不准有烟火，暴露目标要杀头，这是林彪的纪律。战斗一打响，陈光一面用望远镜观察敌情，一面朝身边的那位背大刀的老兵嚷道：
“快给我点支烟，左边口袋里。嚯，打得好痛快！”
老兵从陈光的口袋里掏出纸烟和火柴，点燃猛吸了两口，才将烟塞进陈光嘴里。陈光骂道：
“馋鬼！只剩 2 支了还被你小子抽了半截。”
老兵嘿嘿笑道：“你这么大首长小气得很……小娘儿们似的。”
尽管老兵后半句话没说出口，但还是惹恼了陈光，他吼道：“你小子好大胆，顶顶撞撞的连老子都不放在眼里！”
老兵被雷公嗓门吓得如雷雨天的狐狸瑟瑟发抖。陈光放下望远镜，转身骂道：
“熊样！这副德行能杀鬼子？枉背一把大刀。”
老兵一听火冒三丈，拔出大刀就往前闯。陈光一把揪住，“还没吹冲锋号呢？我心里有火烧得慌，人家打得热闹我们没事干。”陈光掏出最后一支烟，递给老兵，“对不起，我陈某哪是鸡肠小肚之人，冲锋号一响，我们比赛看谁杀的鬼子多！”
老兵提起上好刺刀的步枪，递给陈光：“你拿这个，我用大刀。”
刚好冲锋号响了，陈光和老兵同时杀出。指挥所的参谋纷纷扔下望远镜，拔出手枪呐喊着扑向公路。
“旅长在最前面，快冲啊！”
八路军如猛虎下山，迅速冲入敌群，惊心动魄的白刃战随即展开。喊杀之声和枪械撞击之声连两三里远的师指挥所也听得清清楚楚。
杨得志的 685 团首先从关沟以北高地迎头将日军截住，歼灭其一部，封闭了敌人南窜的通道。杨得志给我们留下了这样一段回忆：
刹那间，公路上满是我们的人了。遥看东面的公路，一直到老爷庙一带，兄弟团战士们，也差不多和我同时成排成连的涌向公路，把鬼子拦腰斩成几段，乃至几十段。鬼子们一片慌乱，四下乱窜，战士们端起刺刀，到处追杀，被刺死、打死的敌人，满地都是。
战斗是残酷的。残存的敌人，钻到汽车底下顽抗起来了。更令人着急的是，敌人也渐渐复活了指挥系统，吃够了在沟底挨打的苦头以后，有了抢占制高点的企图。
应当说在沟底挨打的日军还是很有战斗力的。林彪在战斗结束时写的作战总结中写道：敌人确是有战斗力的。也可以说，我过去从北伐到内战还不曾碰过这样强的敌人。我所说的强，是说他们的步兵也有战斗力，能各自为战，虽打败负伤了亦有不肯缴枪的。战后只见战场上敌人尸体遍野，却捉不着活的。敌人射击的准备，运动的隐蔽，部队的掌握，都颇见长。
对此种敌人作战，如稍存轻敌观念，作浮躁行动必易受损失。
当日军正从最初的懵懂慌乱中清醒过来时，他们的骄横、凶狠、毒辣、残忍的本性开始发作了，指挥官挥舞着军刀拼命地嗥叫着，钻在汽车底下的士兵站出来拼命地往山上爬。
真正考验人的意志和能力的时候到了。685 团 2 营 5 连连长外号叫“猛子”的曾贤生，在20 分钟的时间里，率全连用手榴弹炸毁了 20 多辆汽车。在白刃格斗中，他一个人刺死十几个鬼子。他身上到处是伤是血，一群鬼子在向他逼近。刺刀拼弯了，子弹打完了，曾贤生面对着一群向他逼近的鬼子，拉响了仅有一颗手榴弹，与敌人同归于尽，壮烈牺牲。
连长的壮烈行为感染着每一个热血战士。杨得志这样回忆道：在连长牺牲后，指导员带伤指挥部队；排长牺牲了，班长顶替；班长牺牲了，战士接上指挥，就这样，前仆后继，打到最后，全连只剩下 30 多位同志，却仍然顽强地与敌人拼杀。
3 营的 9 连和 10 连，冲上公路后伤亡已经很大，但他们依然勇敢地与敌人拼杀，以一当十，没有子弹了就用刺刀，刺刀断了就用枪托，枪托折了就和敌人抱成一团扭打，哪怕只有几秒钟的空隙，他们也能飞速地拣起石块将鬼子的脑壳砸碎。
最激烈残酷的战斗是在 686 团的方向。
李天佑在接到师部攻击开始的命令后，即向担任突击的 1 营发出了攻击的命令。正当他紧张地观察着战斗的迅速发展时，一个参谋大声叫他：“团长！团长！”
“什么？”
“师长叫您到他那里去一趟！”
李天佑气喘吁吁地奔上师指挥所所在的山坡，累得满头大汗。
林彪见此情景说：“沉着些。敌人比较多，比较强，战斗不会马上结束的。看到了吗？敌人很顽强。”
李天佑顺着林彪的手看去，只见公路上敌人利用汽车顽抗，并组织兵力抢占有利地形。林彪接着说：“我们包围了 1 个旅团，有 4000 多人，块大不好一口吃掉，你们一定要冲下公路，把敌人切成几段，并以 1 个营抢占老爷庙。拿下这个制高点，我们就可以居高临下，把敌人消灭在沟里！”
“看！有几个鬼子正在往老爷庙爬呢！”李天佑指着老爷庙说。
“是啊！你们动作要快，慢了是不行的！”
“好，去吧！”林彪手一挥，“狠狠地打，一定要狠狠地打！”
当李天佑跑向团指挥所时，山沟里的枪声响得更加激烈了。
副团长杨勇亲自下到连队指挥。在一片号声中，战士们勇猛地向公路冲去。但是八路军的火力压不住日军的火力，野草一片片地倒下，冲上去的战士也一个又一个地倒下了。然而“冲啊！”“杀啊！”的喊声还是不断。眼见一部分敌人已经爬过半山，占领了老爷庙，李天佑急了，他对 3 营长下达了死命令：“3 营长，不要怕伤亡！猛冲，冲上公路就好啦！”
山沟里烟雾弥漫，枪声震耳。战士们钻进烟雾里，往前跑，往前爬，往前滚，终于冲上了公路，同敌人展开了白刃格斗。枪托飞舞，马刀闪闪，吼杀声、爆炸声交织在一起，卷起阵阵尘埃和浓密的黑烟。
陈光见沟里的肉搏战愈演愈烈，不禁吃了一惊。日军的单兵作战能力和顽强程度大大超出了八路军指战员的估计。他们枪法很准，尤其擅长拼刺刀，3 个人背靠背使得十几个人都靠不了身。那些被打散的散兵游勇战术观念很强，即使没有组织指挥，仍然能自寻战机。有几个日本散兵被逼上了路南的山坡。
这无疑是一场全新的战斗。红军值得骄傲的近战、白刃战面对训练有素的日军，威力难以充分发挥；阵地前喊话是我军瓦解敌人的重要方式，可是敌人听不懂中国话。在冲上公路后，我们指战员仍然以为把敌人打垮了，敌人会像国民党军队那样缴枪投降，但敌人却不是这样，结果因此导致了不应有的损失。李天佑在他回忆录中这样写道：
约摸拼杀了半个小时，敌人被我们打得爬到汽车底下去了。我们不懂得烧毁汽车，使其失去屏障，还把日寇当成战时的敌人，以为打狠了就会缴械。战士们向打熊了的躲在汽车下的敌人喊起话来：
“老乡，缴枪不杀！”然而，他们并不是中国人。他们不仅听不懂话，而且是一群经过武士道训练的野兽！他们满脑子里装的是占领中国，他们只懂得向中国人开刀，喝中国人的血，吃中国人的肉！
因此，许多战士由于缺乏对日寇作战的经验，反而被垂死的敌人杀伤。记得 1 营 1 个电话员，正沿着公路查线，看见汽车旁躺着一个半死不活的鬼子，他跑上去对那鬼子说：“老乡，缴枪不杀，优待俘……”没等他说完，那家伙扬手一刺刀，刀尖刺进了电话员的胸部。有的同志想把负了重伤的兽兵背回来，结果自己的耳朵叫敌人咬掉了。更有的战士上去给哼哼呀呀的野兽裹伤，结果反叫敌人打伤了，或者牺牲了。
此时，老爷庙成为两军争夺的焦点。686 团 3 营是最先冲上公路与敌展开肉搏的部队。经过半小时的厮杀，伤亡很大。该营 9 连只剩下 20 多个战士，班长以上干部几乎全部阵亡。3营长带伤指挥官兵往公路北侧的老爷庙冲击。李天佑果断下令将团指挥所移往沟底，直接指挥作战。在 1、2 营的掩护下，3 营终于夺取了老爷庙制高点。
日军眼见最后的一个制高点被占领，队伍被切成几段，有被打成死蛇的危险，立即组织反扑。然而老爷庙几乎就在日军的中心位置，日军先进的装备，包括远程火炮、快速骑兵都失去了作用，而近战正好是装备处于劣势的八路军的特长。穿着笨重皮鞋的日军步兵，成群地往上爬。八路军战士一直等到他们快要爬到山顶时，才猛然发起冲击，使日军的进攻徒然在阵地前增加尸体而已。
黔驴技穷的日军，为了鼓舞士气，出动了飞机。敌机贴着山头盘旋，发出刺耳的声响。一位参谋有点沉不住气了。
“团长，飞机！”
李天佑扫视了一眼敌机，说：“沉住气！敌人靠近了我们，它不敢扔炸弹！”
就这样，在老爷庙高地，3 营和具有优势装备的日军进行着殊死的战斗。其中第 5 连 2排的干部战士，直至全部战死。由于 3 营指战员的顽强抗击和不断反击，以及第l、2 营的积极配合，日军的突围企图始终未能得逞。
坐镇蔚县县城的板垣征四郎，得知其第 21 旅团陷入重围，危在旦夕，大惊失色。他百思不得其解：我精锐之第 5 师团，自投入华北作战以来，还没有遇到对手。此次绝非阎锡山国民党军队所为，那会是谁呢？
他想来想去，最后想到了中国共产党领导的八路军。八路军如此迅速地进入华北前线，完全出乎他的预料。情急之下，他不敢懈怠，急令在蔚县的第 21 旅第 42 联队主力，火速前往救援，并令已进至涞源以西的第 9 旅团的 1 个联队，先期到达平型关，以解第 21 旅团之围。
但是，日军救援之联队，遭到了杨成武独立团的顽强阻击，致使板垣征四郎的救援目的未达成。
平型关地区被围日军待援不成，只得孤注一掷。下午 4 时左右，蔡家峪以东的日军一部与小寨村以南被围日军汇集后，在 6 架飞机的掩护下，以密集队形再次向老爷庙高地猛攻，企图冲出一条活路。
但是，战斗打到目前这个地步，日军的飞机、大炮已完全失去作用。686 团全体干部战士，发扬连续作战的精神，以步枪、机枪、手榴弹将凶残的日军阻挡在阵地前，不能前进一步。被击溃的日军，凭着武士道决死精神，决定做最后的挣扎，拼死向老爷庙反扑。
第 343 旅歼灭被围之敌后，除留第 686 团第 3 营在老爷庙以北高地向河南镇方向警戒外，旅主力向平型关方向东跑池之敌发起攻击。黄昏时，第 685 团攻占了东跑池东北 1900 高地，第 686 团也逼近该地。东跑池附近有先到之敌 2000 余人，该地日军本是国民党第 6 集团军8个团的攻击目标，但国民党军出尔反尔，在八路军激战之时却按兵不动，致使残敌由团城口突围。
当夜幕将要降临时，平型关大战结束了。
平型关一役，是 343 旅也是八路军出师第一仗，充分显示了 343 旅的战斗力。
平型关战役，是日军自进攻华北以来受到的最大挫折。日军 1000 余人被歼，100 余辆汽车被毁。此外还被缴获日九二式野炮 1 门，轻重机枪 20 多挺，大车 200 余辆，步枪 1000余枝，掷弹筒 20 多个，战马 53 匹，日币 30 多万元，军用品、食品无数，特别是得到了大量冬服，仅大衣足够全师每人一件。搬运战利品的工作进行了整整一天一夜，附近百姓风闻八路军打了胜仗，一传十，十传百，都来帮助八路军搬战利品。
阎锡山在雁门关接到林彪、聂荣臻的捷报，大感意外，他的军队自开战以来节节败退，致使战局日益恶化，眼下山西存亡千钧系于一发，全国舆论大哗，皆谓晋军畏敌如虎。阎锡山正处于不打一仗无法向国人交代，打又没有把握的矛盾心理之中。早在他制订平型关会战计划之时，彭德怀就已经看出他决心不大。
阎锡山犹豫彷徨之际忽闻八路军出师大捷，心里像打翻了五味瓶，品不出个滋味。他痴痴地望着墙上的军用地图，沉默了半个钟头，115 师发来的捷报从手指间滑落，轻轻飘摇如这个季节里的树叶。
这些天来，他被 2 支锋芒逼人的蓝色箭头折腾得寝食难安，早已花白的鬓发和那抹潇洒的八字胡颜色明显淡化了。他一直在盼望第一份捷报，钝挫日军的锐气，以告慰天下，晋军并非鼠辈。现在第一份捷报终于盼来了，偏偏共产党抢了头功，林彪，黄埔四期的小字辈，一张稚气未脱的娃娃脸，该他神气了。
阎锡山想起近来见过的八路军将领个个卓尔不群，不提才华横溢的周恩来，那是 10 年前就响当当的风云人物，就连外表粗犷的彭德怀也韬略满腹，谈吐不俗。朱德、左权、彭雪枫等人的形象在阎锡山的脑海中一一浮现，再想想自己手下的晋军将领，这位老牌军阀不禁感慨万分：
良将尽在毛泽东帐下呵！
平型关大捷的消息很快在华夏大地传开。
26 日，八路军总部首先向南京国民党军委会发出了捷报：
南京：军事委员会、军政部、中央日报社：
捷报。9 月 25 日，我八路军在晋北平型关与敌万余人激战，反复冲锋，我军奋勇无比，将进攻之敌全部击溃，所有平型关以北之辛庄、关沟、东跑池一带阵地，完全夺取。敌兵击毙者尸横山野，一部被俘虏。并缴获汽车、坦克车、枪炮及其他军用品甚多，正在清查中。现残敌退至小娄村，被四面包围。
蒋介石也是很久没有听到这样的好消息了。当日，他即电贺八路军总部朱德总指挥、彭德怀副总指挥。电报全文如下：
朱总指挥彭副总指挥勋鉴：25 日电悉。25 日一战，歼寇如麻。足徵官兵用命，深堪嘉尉。尚希益励所部，继续努力，是所至盼。
随后，贺电即如雪片般飞来。当年 10 月 1 日，毛泽东曾致电博古、叶剑英言及收到祝捷电报的情况：我们捷报发致全国，连日各省祝捷电甚多，其中有蒋介石、杨虎城、马鸿逵、范长江、龙云、孙蔚如，上海大公报、上海职业救国会，浙江、福建、湖北、广东、陕西、河南各省党部，武汉行营，开封绥靖公署，浙江、福建各省政府，浙江抗日救国会等。甚至海外也有贺电传来，巴黎救国时报贺电称：“悉我八路军于灵丘平型关一带袭击寇军，消灭5000，捷报传来，全侨跃舞，一致认为八路军获得空前大胜利的原因，确在八路军将士高度的政治觉悟，坚强的战斗力，铁的纪律，与民众密切联系。……望抗战各军学习模范的八路军的优点，更望我全体将士更加巩固的团结一致，共驱日寇，全体侨民为后盾。”
不少知名人士还纷纷撰文论述平型关大捷的意义。第二战区战地动员委员会主任续范亭先生就曾恳切地指出：“谨按平型关战役，八路军的大捷，其估价不仅在于双方死亡的惨重，而在于打破了‘皇军’不可战胜的神话，提高我们的士气。在敌人方面，从南口战役以来，日寇长驱直入，如入无人之境，在平型关忽然受到惨重的打击与包围被歼，使日寇知道中国大有人在，锐气挫折，不敢像以前那样的长驱直进。忻口战役敌人未敢贸然深入，我军士气高涨，未尝不是平型关歼灭战的影响。”
蒋介石似乎也看出个中的意义，嗣后不久，他又给朱德发来一电：
朱总司令玉阶兄：
电悉，接诵捷报无任欣慰，着即传谕嘉奖。
平型关大捷的回声久久地回荡在华夏大地，回荡在中国人民 8 年抗战的浴血奋战中！成为中华民族抵抗侵略和中国共产党领导的人民军队无敌于天下的一个重要里程碑。