盧溝橋事變一爆發(fā)，日軍全面侵華，隨后占領(lǐng)了平津。他們打算快速取勝，沿著津浦、平漢、平綏三條鐵路分三路進攻。那會兒，國民黨軍隊只想向南逃跑，不愿抵抗。但八路軍卻截然不同，他們滿懷斗志，勇往直前，迎擊北上的日軍。平型關(guān)那場戰(zhàn)役打得異常慘烈，115師的干部后來回憶說，他們在十年內(nèi)戰(zhàn)中都沒遇到過這么強硬的敵人。

1937年9月，板垣征四郎得知國民黨軍在平型關(guān)集結(jié)，便命令三浦敏事帶領(lǐng)他的第42大隊和野炮兵大隊，加上靈丘的兩個大隊，一起攻占大營鎮(zhèn)，消滅當?shù)厥剀姡刂仆ㄍ慕煌ㄒ馈Ｍ瑫r，他還指示渾源的兩個步兵大隊支援三浦敏事的行動。平型關(guān)位于山西東北部的古長城上，是晉冀兩省的重要通道，但地形非常險峻，只有一條公路通向關(guān)內(nèi)，公路兩旁是陡峭的深谷。特別是關(guān)前到東河南兩鎮(zhèn)之間的一段，道路狹窄，溝壑深邃，只能容下一輛汽車通行。

1936年，全面抗戰(zhàn)前夕，板垣征四郎以閻錫山在日本炮兵學(xué)校的師兄身份去太原“探望”他。他沒有選擇乘飛機或者坐火車經(jīng)過大同，而是選擇了步行，沿著蔚代公路，經(jīng)過平型關(guān)、滹沱河谷、忻口一線，走了一個月才到太原。

1937年，板垣征四郎帶領(lǐng)的第五師團進攻山西，走的是一條曲折的S形路線。他從北京出發(fā)，經(jīng)過張家口，再南下到淶源，然后繞到平型關(guān)后頭，這條路線他一年前就已經(jīng)親自走過。他清楚那里是山西和河北的交界處，防御相對薄弱，但沒想到八路軍115師已經(jīng)悄悄渡過黃河，在那里設(shè)下埋伏。

115師是由紅一軍團和紅十五軍團改編的，紅一軍團的主力變成了115師的343旅，紅2師和紅4師分別改編成了685團和686團。紅十五軍團改編成344旅，紅73師和紅75師分別成了687團和688團，紅78師則拆分成兩個營補充到這兩個團里。紅一軍團的紅1師單獨改編成了115師的獨立團，中央軍委的騎兵第2團則成了115師的騎兵營。除了騎兵營，115師還有紅十五軍團的紅74師改編的輜重營和炮兵營，以及由編余部隊組成的師直教導(dǎo)隊。

組建時，115師有15000人，都是經(jīng)驗豐富的老兵，無論是人數(shù)、裝備還是戰(zhàn)斗力，都是三個師中最強的，被稱為八路軍的第一師。日軍后來也評價這支部隊說：“這些敵人幾乎都是20歲以下的年輕人，打起仗來非常勇敢，和我們之前遇到的對手完全不一樣。”

林彪率領(lǐng)115師過了黃河，就盼著打一場硬仗。他相中了平型關(guān)作為戰(zhàn)場，親自跑了三趟查看地形。有一次，警衛(wèi)員半夜醒來，看到林彪還在地圖前思索，一臉嚴肅。林彪最后定下了戰(zhàn)術(shù)：楊得志的686團在老爺廟埋伏，負責(zé)守住出口；李天佑的686團在白崖臺埋伏，準備切斷敵人；687團在小寨村埋伏，等日軍全數(shù)進入埋伏圈后堵住他們的退路；688團作為預(yù)備隊，而楊成武的獨立團則負責(zé)阻擊可能增援的日軍。

1937年9月24日晚上，115師的士兵們冒雨向埋伏地點進發(fā)。那時晉北已經(jīng)很冷，還下著大雨，大部分士兵沒有保暖的棉衣，也沒有雨具，只能淋著雨前進。盡管天氣惡劣，但他們沒有停下腳步，迅速趕往各自的戰(zhàn)斗位置。

部隊穿過崎嶇的山路，進入深溝時遭遇了大雨和山洪暴發(fā)，路被堵了。686團走在最前面，幸運地全體通過了。但686團剛過半，剩下的部隊和師部就擠在一起，造成一陣混亂，不少戰(zhàn)士和裝備被沖走。團長李天佑和副團長楊勇迅速控制了局面。洪水勢頭加劇，343旅的兩個團和344旅的一個團設(shè)法通過了，而344旅的另一個團卻被困在對岸。林彪決定把344旅的一個團留作預(yù)備隊，等洪水退去再行動。到了9月25日拂曉，115師只有三個團到達戰(zhàn)場。

不久，日軍第五師團第21旅團第21聯(lián)隊，乘坐著第六兵站汽車隊的上百輛汽車，開向埋伏點。跟著的是第21旅團的輜重部隊，200多輛騾馬大車載著冬裝、行李和彈藥，浩浩蕩蕩地進入狹溝，最后還有一支50人的騎兵隊尾隨而來。

板垣征四郎的第五師團是日軍里的精英部隊，兩個月來在中國土地上所向披靡，未曾遇到真正對手。日軍上下都十分傲慢，根本沒把中國軍隊放在心上，更沒想到我們會主動出擊設(shè)伏。就這樣，他們毫無戒備地走進了林彪布置好的陷阱。

日軍一進入伏擊圈，林彪就立刻派人去通知附近的國民黨軍隊，讓他們同時進行阻擊和增援。日軍完全陷入埋伏后，林彪一聲令下，信號彈升空，沖鋒號響徹戰(zhàn)場，機槍、手榴彈、迫擊炮一起開火，日軍瞬間被打懵，很多士兵急忙跳車躲到車底。

八路軍指戰(zhàn)員在用盡子彈和手榴彈后，馬上發(fā)起了沖鋒。685團5連連長曾賢生沖在最前面，他帶領(lǐng)戰(zhàn)士們接連炸毀了幾輛日軍汽車。曾賢生身材魁梧，又練過武藝，很快便砍倒了多名日軍士兵。

日軍第五師團戰(zhàn)斗力強，曾賢生連長在白刃戰(zhàn)中受重傷倒地，685團成功封鎖了日軍退路。日軍迅速轉(zhuǎn)向老爺廟這個制高點，林彪也認識到了這個地方的重要性，立即指示686團三營搶占。三營雖然付出了慘重代價，但最終拿下了老爺廟。不過，686團副團長楊勇在沖鋒時被流彈擊傷，三營營長也受了傷。

日軍飛機隨后轟炸了老爺廟的八路軍陣地，幾百名日軍乘機沖向老爺廟，發(fā)起了一波接一波的攻勢。雙方在制高點上激烈交戰(zhàn)，刺刀折了就用槍托、石頭、樹枝繼續(xù)打。最后，林彪投入預(yù)備隊，終于堵住了缺口。戰(zhàn)斗持續(xù)到下午一點，日軍主力基本上被消滅。

戰(zhàn)斗一打響，115師本想抓幾個日軍俘虜宣傳用，結(jié)果代價慘重。戰(zhàn)場清理時，一位營長背著日軍傷兵打算送醫(yī)，沒想半路上傷兵醒來，一口咬下了營長的耳朵。還有個通訊員在收拾電話線，發(fā)現(xiàn)車底下的日軍傷兵，好心給他包扎，卻被對方用刺刀刺進腹部，當場犧牲。

在平型關(guān)戰(zhàn)役中，115師殲滅日軍1000多人，自己傷亡800多，卻一個俘虜都沒抓到，這在紅軍歷史上前所未有。115師的戰(zhàn)士們都對日軍那股寧死不屈的勁頭感到震驚。115師教導(dǎo)隊的政治教育主任王紫峰在日記中寫道：“日軍這種寧死不降的勁頭，是我們十年內(nèi)戰(zhàn)里沒見過的。”

楊成武后來回憶說，那時候的日軍都經(jīng)過了嚴格的訓(xùn)練，戰(zhàn)術(shù)熟練，射擊精準，穿著和秋天的莊稼顏色相近，容易隱藏，戰(zhàn)斗力強。國民黨采取不抵抗政策，讓他們在華北一路推進，攻城掠地，士氣大增。日軍不僅刺殺技術(shù)高超，就算負傷了也不投降，還會抱住我們的戰(zhàn)士又掐又咬，逼得我們只能消滅他們，這增加了我們獲勝的代價。

平型關(guān)那場戰(zhàn)斗，我們部隊損失很大，但這場仗也讓八路軍的士氣大增，顯示了中國軍隊的威力，激勵了全國人民的抗日斗志。這一戰(zhàn)還成功牽制了日軍第五師團，幫了平漢鐵路和同蒲鐵路上國民黨軍的忙。