显然是坚守平型关，但在实际战场上却成了坚守雁门关。阎锡山的变化给了日军旅团一个长期前进的机会，也让平型关一线守军失去了左右守卫和前后支持。晋绥军守部孤立无援，打得很艰难。阎锡山执教的第二战区迫切需要一场提振士气的胜利。晋绥军长孙楚不顾前缝，向八路军林彪求助。林彪的115师决定在平型关外设伏，国共双方就团结合作达成协议。
林彪召开了战前会议。关键是要争夺制高点。只有居高临下，才能事半功倍，打出属于115师的第一场美战。八路军分工明确，各团任务繁重，但大部分都准时到达伏击阵地，但其中一个旅遭遇山洪，许多士兵英勇牺牲。林彪部署各团形成一个巨大的口袋，等待敌人主动跳进来。
八路军挖好战壕，建好工事，士兵精力充沛，随时准备对日军发动伏击战，这也是八路军抗日战争的第一场战斗。全军士兵屏住呼吸，等待日军自投罗网。日军进入峡谷前只做了简单的侦察，没有发现任何问题。然而，随着一步一步的深入，进入八路军包围圈的日军车队也意识到了一些错误，但为时已晚。
林彪以红旗为号，下令进攻，无数手榴弹以闪电般的速度倾泻到日军身上，日军被打得措手不及，连连倒退。为了不包饺子，反应过来的日军赶紧去占领老爷庙的制高点，双方为了争高地而拼个你死我活。八路军的军事素质和技能远不如受过正式训练的日本士兵。他们显然处于劣势，但他们的意志力量是无限的。任何敌人都不允许通过伏击圈袋口，硝烟散去。八路军只是把日军堵在密封的口袋里歼灭。平型关大捷赢得了抗日战争以来第一次歼灭战，打击了日军的傲慢，打破了日军不可战胜的神话。
平型关第一次世界大战的胜利不仅留下了杀死1000多名日本人的好消息，也为每个抗日热血男人的心埋下了胜利的种子。
林彪收到国民党的贺电，不屑一顾，毛主席的贺报让他兴奋不已。共产党的快速发展震惊了国民党，让日军感到非常被动。为了精神上消除中国人的反抗意识，板垣师团被命令创造所谓的“战场奇迹”，试图重建日军不可战胜的神话。
阎锡山认为，忻口的得失是战斗的关键。他计划派重兵建设金汤般的防御。毛泽东要求周恩来告诉阎锡山，日军很可能沿着正太铁路攻击山西。因此，山西战场最大的关键不是北方的忻口，而是东方的娘子关和龙泉关；此外，我们不仅要进行简单的阵地防御，还要攻击敌人的两翼，打乱日军的部署。
