1937年9月25日，八路軍第一一五師在山西繁峙平型關對日軍成功進行一次伏擊戰。

1937年8月下旬，八路軍東渡黃河向晉北前線開進。9月，沿平綏線西犯的日軍進入山西北部，占領天鎮、廣靈、大同，晉綏軍向雁門關方向撤退。

9月16日，日軍攻占渾源和淶源一線。此時，國民黨第二戰區司令長官閻錫山在平型關至雁門關和神池的內長城線組織防御。八路軍總部指示第一一五師從東面配合友軍作戰，對從靈丘增援平型關之敵實施攻擊。

9月19日，第一一五師進至平型關東南的上寨、下關地區集結。

9月22日，日軍第五師團一部從靈丘向平型關方向進犯，次日，在平型關正面及團城口與國民黨軍發生激戰。八路軍利用平型關附近有利地形，采取側面伏擊的戰術，予來犯之敵以殲滅性打擊。

24日午夜，第---五師主力冒雨由冉莊向平型關東北的白崖臺前進，在小寨村至老爺廟公路附近山地設伏。25日拂曉，敵第五師團第二十一旅團一部和大批輜重車輛沿靈丘至平型關公路西進，進入第一一五師的伏擊地區。

由于道路狹窄，雨后泥濘，其車輛、人馬擁擠堵塞，在老爺廟東北的山谷里行動緩慢。第一一五師居高臨下，突然發起攻擊。該師第六八五團迎頭截擊，殲敵一部，封閉敵南竄道路;第六八七團將敵后尾部隊分割包圍于蔡家峪和西溝村地區，并搶占韓家灣北側高地，切斷了敵之退路;第六八六團勇猛沖向公路，與敵短兵相接，展開白刃格斗。敵利用其車輛輜重作掩護，憑借優勢火力進行頑抗。其中一部企圖奪占公路兩側高地，掩護突圍。第六八六團第二營迅速搶占老爺廟及其以北高地，與公路東側部隊形成對敵夾攻之勢，將敵壓縮于狹谷之中。敵企圖突圍，均被擊退。先期進占東跑池之敵一部企圖回援被困之部隊，被第六八五團所阻。敵師團長板垣征四郎急令其在蔚縣、淶源所部向平型關增援。擔任鉗制、阻擊任務的第一一五師獨立團，截斷淶源、靈丘之間的交通線，在腰站地區打退日軍增援部隊的多次沖擊，斃傷其300余人。被圍于小寨村至老爺廟之敵，在6架飛機掩護下，再次猛攻老爺廟及附近高地，但未得逞。第六八六團遂集中全力，在兩翼友鄰協同下，將被圍之敵全殲。

至9月25日下午，戰斗勝利結束。八路軍第一一五師殲滅日軍精銳第五師團第二十一旅團一部1000余人，繳獲步槍1000余枝，機槍20余挺，擊毀汽車100余輛、馬車200余輛。平型關戰役，八路軍大獲全勝。這是中國軍隊取得的自抗戰以來第一次大勝利。這次勝利沉重地打擊了日軍的囂張氣焰，擾亂了敵人的作戰部署，粉碎了“皇軍不可戰勝”的神話！平型關大捷，振奮了民心，極大地鼓舞和增強了全國人民的抗戰熱情和抗戰必勝的信念。大大提高了中國共產黨、八路軍的政治地位和威望，在抗戰史上寫下了光輝燦爛的一頁。從此，“首戰平型關，威名天下揚”這兩句響亮的歌詞，被人們廣為傳誦。