1937年9月25日，八路军在平型关由115师师长林彪、副师长聂荣臻指挥，充分发挥近战和山地战的特长，集中较大兵力对日军进行了一次成功伏击战，史称平型关大捷，

       1937年七七事变后，中国全面抗日战争正式拉开大幕。8月22日，八路军一一五师作为抗日先遣队，从陕西东渡黄河，开赴山西前线。此时，日军的铁蹄已踏上晋北。9月中旬，日军攻占大同及灵丘等地。21日，日军又逼近平型关，企图取道攻打太原，吞灭山西，进而占领整个华北。为阻止日军突破平型关，第二战区司令长官阎锡山决定组织平型关防御战，并致电八路军总司令朱德要求配合。于是，朱德电令一一五师“向平型关、灵丘间出动，机动侧击向平型关进攻之敌”。一一五师主力由红一军改编，师长林彪，副师长聂荣臻。

 为战之必胜，林彪和聂荣臻事先到平型关和灵丘县西观察地形，并将伏击作战计划电报中共中央军委主席毛泽东，获得同意。23日中午，林彪和聂荣臻召开一一五师连以上干部会议，进行战斗动员。林彪向各团详细下达了战斗任务。当日午夜，一一五师主力冒雨急行军，于次日拂晓前进入乔沟一线南侧山地设伏。乔沟位于内长城平型关东侧，沟长4公里，东北西南走向，峡谷中的道路只有三五米宽，仅能容一辆汽车通过，两侧是20多米高的陡崖，沟内没有任何藏身之地。这里是绝好的伏击地。25日早晨7时许，日军开始出现在沟底公路上，汽车队、马车队如弯曲的长蛇，缓慢行进。这是坂垣征四郎手下的所谓“皇军王牌”第五师团，骄横的他们哪里知道，八路军一一五师已在此处布下了伏击的“口袋”。“立即开火!”随着指挥员的一声令下，两侧山坡上射出的子弹如暴雨般倾泻。手榴弹把路面炸出一个个大坑，迫击炮把敌人的汽车炸开了花。一一五师各团将日军大部队“拦头”、“斩腰”、“断尾”，分割包围，猛击痛打。日军陷入一片混乱。一一五师各团从山地上争先跃起，猛虎般冲向敌群，与敌人展开激烈的白刃战、肉搏战。八路军指战员不畏强敌，不怕牺牲，前赴后继，英勇杀敌，经过6个多小时的血战，终于将山谷中的日军全部歼灭。激战同时在乔沟的制高点老爷庙展开。遭受伏击不久，被围困在西段路上的日军集合兵力，抢占了老爷庙前的高地，对八路军进行拼死反击。争夺老爷庙高地成了平型关战斗胜利的关键。一一五师向老爷庙发起强攻，经过一次次浴血拼杀，最终夺取了这个重要高地。伏击战打响后，附近的日军立即向乔沟增派援兵，妄图解救被围困的日军，结果被一一五师全部击溃。

“首战平型关，威名天下扬”。9月26日，毛泽东高兴地致电朱德：“祝贺我军的第一个胜利！”蒋介石也致电祝贺嘉勉。延安《新中华报》、南京《中央日报》等国内各大报刊、广播电台以及英、法、美等国家的报纸、电台，纷纷报道八路军平型关大捷的消息。

 平型关之战是八路军出师抗日的第一个大胜仗，也是全国抗战以来中国军队取得的第一个大胜利。它打破了“日军不可战胜”的神话，使全国人民看到了抗日战争的希望。这次战斗，也使八路军认识到了日本军队的特点，取得了对日作战的经验与教训。平型关战役是八路军与国民党军队的第一次协同作战，这次合作的成功，为以后的国共合作共同抗日打下了良好的基础。