1937年9月25日拂曉，日軍精銳部隊第5師團第21旅團及大批輜重部隊，沿靈丘至平型關公路西進，企圖突破平型關防線與雁門關以北日軍會合攻占太原，進而占領山西全省。當天清晨7時，當日軍全部進入八路軍第115師預先設下的伏擊圈后，第115師全線開火，一舉殲滅日軍1000余人。這是八路軍出師以來所打的第一個大勝仗，史稱平型關大捷。

　　軍事專家董保存：這次作戰最后以115師的勝利而告終，殲滅日本鬼子1000多人，繳獲大批的輜重，光繳獲的日軍大衣就有上萬件。平型關大戰可以說是震驚了當時的抗日戰場，蔣介石也發來電報，對平型關大戰表示了嘉獎。這場仗震撼了敵人，給了友軍一個鼓舞，給了全國人民一個交代。

　　1937年七七事變后，侵華日軍攻勢凌厲，先后占領北平、天津，上海戰事也盡占優勢，日軍揚言三月亡華，氣焰十分囂張。為了確保對平津的占領，日軍把進攻的矛頭指向素有“華北屋脊”之稱的山西。

　　面對日軍兵分兩路進逼山西的攻勢，第二戰區司令長官閻錫山緊急致電延安請求支援。八路軍總部隨即命令第115師進至平型關以西的大營鎮待機，準備迎擊進犯平型關之敵。第115師代師長、343旅旅長陳光之子陳曉星說，為了發揮作戰的突然性，八路軍第115師利用夜間提前進入了伏擊陣地。

　　第115師代師長、343旅旅長陳光之子陳曉星：（我軍）部隊進入陣地是9月24日的晚上，正好趕上下雨。雁北的山區一下雨以后晚上非常冷，戰士們淋著雨進入陣地，身上衣服還是夏裝，都是靠自己的體溫把它烘干的。

　　9月25日清晨，平型關戰斗正式打響。當戰斗進行到白熱化之時，一股日軍企圖搶奪伏擊陣地對面山上的老爺廟制高點，以此組織反擊突圍。第115師指揮所迅速命令686團團長李天佑，不惜一切代價搶占老爺廟制高點。李天佑之子李亞濱說，平型關大捷是無數人用鮮血和生命換來的。

　　開國上將李天佑之子李亞濱：這一仗打得很艱苦、很慘烈，雖然我們取得了勝利，但也付出了相當大的代價。在平型關烈士陵園里，安葬了600多名八路軍將士，有300名是686團的，戰斗的勝利來之不易。

　　在第115師頑強阻擊之下，中國軍隊取得抗日戰爭歷史上第一場勝利——平型關大捷，打破了日軍“不可戰勝”的神話，極大地振奮了人心，增強了全國人民和各愛國武裝力量堅持抗戰的信心和決心。平型關大捷，也極大地提高了中國共產黨和八路軍的威望，為八路軍在華北創建抗日根據地，開展敵后游擊戰爭創造了有利條件，奠定了廣泛的群眾基礎。