抗日战争初期，八路军115师在平型关取得完胜，打破了日军不可战胜的神话，威震天下，史称平型关大捷。
很多人称之为平型关战役。其实，这种说法是不准确的，其只是战斗级别，称之为平型关战斗更为准确。
也就是说，平型关战斗是国共两党合作进行的平型关战役的一部分，而平型关战役又是中国军队发动的忻口会战的一部分。
1937年9月11日，日军最精锐的第五师团进至河北蔚县，其一部西向山西北部的广灵、灵丘进犯。
驻守广灵、灵丘一线的国民党军汤恩伯部17军及73师不敌日军，撤至平型关一线。
平型关是内长城的一个关口，位于山西省灵丘县（今属大同市）同繁峙县（今属忻州市）的分界线的平型岭上，古称瓶形寨，以周围地形如瓶而得名。平型关呈正方型，周围九百余丈，南北各置一门，门额镌刻“平型岭”三个大字，地势十分险要。
此时统领晋绥抗日军事全权的，是被南京国民政府任命的第二战区司令长官阎锡山。阎锡山的晋绥军共编为第6、第7两个集团军，杨爱源任第6集团军总司令，傅作义任第7集团军总司令。
阎锡山积极布防御敌，他以杨爱源为右路总司令，接替汤恩伯指挥；傅作义为左路总司令，所部作为预备队策应。
平型关一线布防完成。
中国共产党领导的红军主力部队刚改编为国民革命军第八路军，归入第二战区序列，也来到了山西前线。
八路军第115师在师长林彪、副师长聂荣臻的率领下，于9月14日抵达平型关南大营镇待命，随后进至平型关东的冉庄、东长城村一线。
9月21日，日军第五师团第21旅团的旅团长三浦敏事率步炮6个大队分两路向平型关一线进犯，企图突破平型关防线与雁门关以北日军汇合攻占太原，进而占领山西全省。
日军的疯狂进攻，受到了第二战区守军第73师、独立第8旅、第84师的顽强抵抗，双方伤亡惨重，使日军连续三天的进攻并无进展。
第21旅团的旅团长三浦敏事急电师团长坂垣征四郎派兵增援。为阻止日军突破平型关防线，阎锡山命傅作义率两个旅增援，并致电八路军的总司令朱德，要求八路军配合作战。
八路军115师的师长林彪根据八路军总部首长的指示，决定在平型关一带设伏，痛击不可一世的日军。为打好这场仗，林彪曾三次到平型关乔沟一带进行实地勘察。
9月23日，八路军第115师在灵丘以南的上寨村，召开了全师连以上干部动员会议。会议强调：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！
师长林彪敲定了具体兵力部署：
以第343旅第685团先敌占领关沟至老爷庙一线南侧高地，截击敌先头部队，即“拦头”；
以第686团占领老爷庙至小寨村一线南侧高地，实施中间突击，分割沿公路进攻之敌，尔后向东跑池方向发展进攻，即“斩腰”；
以第344旅第687团占领蔡家峪、西沟村和东河南镇一线阵地，断敌退路，即“断尾”；
以师直独立团和骑兵营进抵灵丘至涞源、广灵之间，阻击敌人增援；
以第344旅第688团作为师预备队，部署在东长城村。
不得不说，林彪确实是大军事家，战略战术方面都很厉害。
9月24日夜，八路军第115师第343旅第685团、第686团，第344旅第687团这3个团冒雨在平型关东北山区设伏。
25日晨，日军第五师团第21旅团一部及辎重车队，沿灵丘至平型关公路向前线西进。荷枪实弹的第21旅团一部日寇乘坐在100余辆汽车上，拉辎重的汽车有200余辆。
7时许，全部进入我八路军一一五师伏击地域，早已埋伏好的第115师685团、686团、687团一齐出击，火力凶猛，毫无戒备的日军被打得晕头转向人仰车翻。趁此混乱之机，这3个团对陷入混乱的日军实行分割、包围，与敌进行白刃格斗，十分惨烈。
经过约6个小时的浴血奋战，至13时许战斗结束，第115师大获全胜，一战成名，歼灭了日军1000多人。
此战，日军共有4000多人参战，八路军11师的参战兵力也就是四五千人。
八路军第115师有5个战斗团：独立团和686、685、687、688团，还有四个直属营以及一个教导大队，全部人员加在一起大约有1.5万人。
但这些人中，多一半没参加平型关战斗。在战斗打响前，八路军第115师实际能够指挥的人最多七千，因为当时教导大队和686团一部分以及师部一个骑兵营跟随罗荣桓奔赴冀西，第688团因为遭遇山洪没能赶到平型关战场，无法参战。
所以在平型关埋伏日军时，第115师实际参战的部队也只有四个战斗团、一个骑兵营而已。
再加上独立团和骑兵营需要在另外的地方阻击日军增援部队（打得也非常激烈），这就导致了伏击战中八路军的兵力几乎就和日军不相上下了。
日军武器装备精良，单兵作战能力强。八路军呢？可怜得很，连枪都无法保证每人一把，子弹平均每个人最多5发，实力太悬殊，貌似八路军必输无疑。在八路军赶赴平型关战场时，遇到了许多从战场上撤下来的国军，他们向八路军讲述日军如何厉害，为了不影响士气，八路军115师舍大路走小路。最终他们靠着旺盛的士气与必胜的信念，给了世界一个奇迹。
平型关战斗结束后，八路军115师参战部队将日军包围在东跑池一带的盆地。但是国民党军队却没有按照计划出击，使该地的日军未能被歼，平型关战斗的战果未能得到扩大。
国民党军队不仅在配合友军方面差劲，配合自己阵营时也是很不积极的。
八路军第115师首战告捷，打破了日军不可战胜的神话，为中国的抗日军队树立了榜样，使全国人民看到了抗日战争的希望。当时是八路军115师343旅685团团长的杨得志上将在回忆录中，曾如此深情地颂扬平型关大捷：平型关是英雄关，因为她是先烈们用鲜血洗染过的！平型关是难忘的关，因为她记载着中国人民抗击日寇的第一次伟大胜利！
