至拂晓前，参战各团均隐蔽地进入设伏地域，并完成了战斗准备。
二、血战平型关
"以两倍于敌的兵力，居高临下，出奇不意发起进攻，结果歼敌1700余人，我方伤亡1500余人"。看到这个结果，林彪半晌说不出话来。
25日凌晨，日军第5师团第21旅团一部4000余人乘汽车100余辆，附辎重大车200余辆，沿灵丘至平型关的公路西进至预设战场。
当时，115师并不了解这支将要倒大霉的日军的情况，不知道他们眼前的对手是被日本人称为"钢军"的日本第五师团。在日本人眼里，那是与115师的前身、 北伐时被称为"铁军"的叶挺独立团一样有着特殊荣誉的不一般的部队。更不知道日军的师团长是日本陆军大学的高材生，熟读《孙子兵法》，精通现代兵学的日军 名将板垣征四郎。不过，可能也正因为如此，这支日军太过猖狂大意了，行军时，队伍前方不设尖兵探路，两翼没有搜索部队警戒，大摇大摆，甚至是有说有笑地进 入了115师面前的山沟，完全没有意识到死亡正在前面等着他们。
7时半，日军全部进入第115师预伏地域。
115师抓住战机，立即命令全线突然开火。随着林彪的一声令下，两侧山坡上顿时弹如雨下。在第一轮枪声中，日军最前面的几辆汽车就被击毁，堵死了狭窄的出 路。当时任685团团长的杨得志将军回忆：骄横的日军遭到意外打击，不知所措。伏击部队即刻乘敌陷于混乱之机，适时发起冲击。第685团首先从关沟以北高 地迎头截击，歼其先头一部，封闭了日军南窜之路。第687团将敌后尾部队分割包围于蔡家峪和西沟村，并抢占韩家湾北侧高地，切断了日军的退路。第686团 第1、第2营冲向公路，于小寨至老爷庙之间，与麇集在公路上的日军展开激战。
这时，被打懵的日军显示出确实是训练有素的部队，在失去指挥的情况下，自觉形成小组，3人一组，背靠背，与我军十几个战士拼杀。我方战士杀伤3个敌人，也 差不多要付出相当的代价。而一些班排一级的小股日军，居然很有战术意识地寻找我军薄弱环节，主动寻找有利战机。其中一股日军利用地形、地物的掩护悄悄接近 我685团一营的机枪阵地，突然发起进攻，竟然把我军的一个机枪排的阵地夺了过去。并且，被打晕的日军开始清醒过来，迅速集结，凭借汽车作掩护，运动着朝 公路附近的制高点冲去。
