1937年9月24日八路军一一五师在上寨镇小学的土坪上召开了营以上干部战斗动员大会。林彪做作战部署，聂荣臻进行站前政治动员，语气坚定有力，这一仗将是一场恶战，必须做好充分准备。与会的团、营干部，都是经过长征的钢铁战士，听了作战部署和政治动员，群情激愤，恨不得立即与日本强盗决一死战。开完会，林彪、聂荣臻又组织与会干部进行了现场勘察。聂荣臻爬上山梁，见平型关坐落在群山之间。

这一带山势不高，但是山连山，峰接峰，有利于部队隐蔽。从平型关山口至灵丘县东河南镇，是一条由东北向西南伸展的狭窄沟道，地势最险要的是沟道中段，长约十多里，沟深十到一百多米。大部分地方宽不过三五米，仅容一辆卡车单行，沟道两侧，是刀削似的危岩绝壁，再上面是比较平缓的沟岸。在这里埋下伏兵，不愁消灭不了进入伏击圈的日军。当天晚上，一一五师主力部队从上寨、下关赶到离平型关三十余里的冉庄一带，隐蔽集结，待机歼敌。天突然下起了暴雨，气温骤降，秋寒袭人。林彪、聂荣臻的决心毫不动摇，两人都说，就是天上下刀子也得出击!午夜，八路军继续向预定地域进发。他们既无雨衣，又无斗笠，只得在风雨交加中，沿着山间小路和泥泞的山沟穿行。

1937年9月25日，聂荣臻同林彪指挥了威震中外的平型关大战。当天早晨，部队按预定时间赶到了目的地。由杨得志、陈正湘率领的六八五团和由李天佑、杨勇率领的六八六团，埋伏在沟的东岸。三四四旅张绍东、韩振纪率领的六八七团，占领了东河南以北的高地，以便切断敌人后路。陈锦秀、田守尧率领的六八八团，作为预备队。杨成武的独立团和刘云彪的骑兵营已分别向平型关东北和以东开进，配合平型关作战。大战一触即发。激战前的战场，出奇的平静。聂荣臻想到，中国有句成语叫请君入瓮。日军要进攻平型关，必走这条十里长沟，这帮凶狠暴戾的强盗只要进入这个有几千伏兵的“巨瓮”，就会成为“瓮”中的死鳖!

上午7时许，日军板垣师团第二十一旅团的辎重和后卫部队进入了伏击圈。一百多辆汽车载着日军和物资在前，二百多辆骡马大车拉着大炮和给养紧随其后，压阵的是骑兵。日本兵毫无战斗准备。山沟里，马达声、马蹄声、大车的轱辘声，响成一片。敌情汇集到师部，敌军已经全部进入伏击圈，沟道里足有一千多人。林彪、聂荣臻立即下达了攻击命令。顿时，八路军的枪弹、迫击炮弹飞向敌群，手榴弹雨点般地泻进沟道。日本侵略军鬼哭狼嚎，血肉横飞，汽车撞汽车，人挤人，马狂奔，乱成一片。

聂荣臻发现日军很顽固，利用汽车作掩护，进行顽抗，并且组织兵力抢占有利地形，忙对林彪说：对这块肥肉，块大不好一口吃掉，得分而食之，还不能让他们有喘息时间。林彪说：是这样。部队得冲下沟道公路，将敌人切成几段，分段吃掉!”于是他们立即命令部队出击，并指令六八六团派出一个营，冲过公路，抢占在设伏前因怕暴露目标而来不及占领的老爷庙制高点，以便两面夹击敌人。八路军勇士高喊着向敌人扑去，展开了肉搏战。聂荣臻透过望远镜看见那群经过武士道训练的日军失去指挥，被分隔开来，仍然利用汽车和沟坎，进行顽抗。我军攻势越来越猛，连伤员也与敌军扭打在一起，互相用牙齿咬，用拳头打。敌人终于支撑不住，逐渐被消灭。

中午时分，被堵截在辛庄、老爷庙、小寨村一线山谷的一千多名日军全部被歼灭。八路军缴获步枪一千余支，机枪二十多挺，击毁汽车一百多辆，马车二百多辆。日军增援部队被独立团和骑兵营阻击在灵丘以北和以东地区。独立团还在灵丘与涞源之间的腰站，击毙增援的日军三百余名。血战后的十里长沟，日军人仰马翻，尸体狼藉。聂荣臻走下山谷，发现了一个严重问题，部队对日军的武士道精神估计不足。干部战士们仍然用国内战争时期对待白军的办法对被击溃的日军喊话，缴枪不杀，我们优待俘虏，为此吃了许多亏。

有的战士去背日军的重伤兵，被一口咬掉耳朵；有的战士为躺在地上的日军包扎伤口，反被开枪打死，付出了血的代价。在激战和打扫战场中牺牲的二百多人，大多是经过长征的老战士。聂荣臻为他们的牺牲痛惜不已。突然，从离聂荣臻不远的一个山洞里传出几声沉闷的枪声，警卫员阮寿贤急忙拉着聂荣臻闪到隐蔽处。原来，一个日本兵钻进了山洞，不但不投降，还向外打冷枪。几个战士朝洞里射击，总也打不着他。聂荣臻说：丢手榴弹，炸死他!随着一颗手榴弹在洞内爆炸，山洞里终于沉默了。

首战平型关，威名天下扬!平型关大捷，威震中外。这一仗粉碎了日本皇军不可战胜的神话，打出了中华民族的志气，提高了共产党、八路军的声威，大大增强了中国人民抗战的决心和信心。