1937年7月7日,日军发动芦沟桥事变,中国驻军在全国人民抗日热潮的影响下奋起抵抗。从此,拉开了中国人民伟大的抗日民族解放战争的序幕。1937年8月,日军以北平(今北京)、天津地区为出发地,兵分三路沿平绥铁路向西,沿平汉、津浦铁路向南大举进攻。在国民党军队节节败退,日军长驱直入的严重局势下,党中央、毛泽东毅然命令八路军向华北敌后挺进,开赴形势危急的华北战场。
8月22日,八路军第115师主力从陕西省三原地区出发,31日由韩城县芝川镇东渡黄河,9月中旬挺进至晋东北地区;第120师师部率358旅、359旅主力和教导团于9月3日从陕西省富平县庄里镇地区出发,随115师后东渡黄河,19日到达山西省榆次地区。9月6日,八路军总部由朱德、彭德怀、任弼时、左权、邓小平率领从陕西省泾阳县云阳镇出发,15日由芝川镇渡过黄河,21日进抵太原。嗣后,第129师主力于9月30日由陕西富平县庄里镇地区出发,先头第769团于10月10日抵达太原,主力开赴正太路南侧地区。
此时,日军正由晋北、察南、冀西多路向平型关、雁门关进犯。为了配合国民党军固守平型关、雁门关及长城各口隘,尽可能保持太原,争取华北局势之持久,十八集团军总部(根据国民政府军事委员会1937年9月11日电令,第八路军番号改为第十八集团军,以下简称集总)以第120师驰援雁门关及东西长城各要口,以第115师主力向平型关急进,准备予进犯之敌以打击,以稳定华北战局。
第115师根据集总的指示精神,9月23日以一部(独立团和骑兵营)伸向灵邱、涞源方向,牵制与打击敌之增援部队,以3个团的兵力于24日夜冒雨设伏于平型关东北公路两侧山地。25日晨,日军第5师团第21旅团一部和大批辎重车辆,沿灵丘至平型关公路西进。上午7时许,敌全部进入第115师预伏地域。由于道路狭窄,加之雨后路面泥泞,日军的车辆及人马拥挤,行动迟缓。第115师抓住这一有利战机,利用居高临下的有势,突然发起猛烈攻击。当敌陷入混乱之际,第115师各部立即发起冲击,迅速将敌包围割裂,与敌展开白刃格斗。经一天激战,歼灭日军1000余人,击毁汽车100余辆、马车近200辆,缴获九二式野炮1门,轻重机枪20余挺,掷弹筒20余个,步枪1000余枝,军马50余匹以及大量军用物资,有力地牵制了日军第5师团的进攻,支援了平汉、同蒲铁路线上的国民党军作战,获得了全国抗战以来的第一个大胜利。此次战斗,我军伤亡900余人。这一仗沉重打击了日寇的嚣张气焰,鼓舞了全国的民心士气,提高了我党我军的声威。