南口、张家口战役后，日军一路沿平汉线南下寻找在保定的中国主力决战，板垣征四郎同时把战场扩大到华北屋脊的山西。由于"山西王"阎锡山判断失误，日军连续拿下广灵、灵丘、浑源等要地。此时，板垣征四郎把目光放在了平型关上。
刚完成改编的八路军以第115、第120、第129师紧急驰援平型关、雁门关、五台山配合作战。9月25日，八路军115师在"十里乔沟"布下口袋阵，歼灭1000多名日军，击毁日军汽车60余辆，缴获九二步兵炮1门、七三、七五山炮弹2000余发、步枪300余支、机关枪20余挺。
平型关大捷打破了日军"不可战胜的神话"，挫伤了日军最精锐的第5师团不可一世的狂妄气焰，迟滞了日军的进攻势头，打乱了日军第5师团企图翼侧迂回包抄平汉线方面中国军队的计划。这场布置周密的伏击战，涵盖中国古典伏击战术经典要诀。我军总体以少胜多，以弱胜强，但在局部战斗中，却以多吃少，以强击弱，集中精力打歼灭战。
除了军事上的胜利，此次大捷的政治意义尤为重要。平型关大捷前，日军在华北长驱直入，中国军队节节败退，日本狂妄叫嚣"三个月灭亡中国"，而中国国内"亡国论"甚嚣尘上的情况下，八路军出师首战大捷，大大振奋了全国的民心士气，增强了抗战胜利的信心。
