经典的伏击战

25日当天，驻灵丘的日军第21旅团部接到前线部队天雨变冷，急需补给的报告，便命第21联队大行李队、小行李队以马拉大车70辆，满载衣服、粮食、弹药，由灵丘运往平型关前线。

所谓大行李队是日军后勤部队中的独立单位，相当于兵站（日军旅团才有兵站，联队只有大行李队），编制约100人，主要是后勤人员。小行李队就是普通的辎重部队，编制约70人，负责运送21联队所需要的日常补给物资，如弹药、粮食等。正是因为9月底是换季时候，所以才会派大行李队前去开设兵站，储备过冬物资。这也是后来115师在此战中缴获了上万件大衣的原因。为了加强路上的护卫力量，还加派了高桥义夫少尉率领的骑兵第12中队第3小队的60人作为掩护部队。另外，还有第5师团情报参谋桥本顺正中佐和数名随员乘坐小汽车同行。

这一路日军约有辎重兵200人，战斗兵60人以及朝鲜输卒（也就是夫役）200人，总共约460人。当时日军还没有开始大规模征用中国当地的民夫，所以后勤部队中主要都是朝鲜夫役，他们也和日军一样穿军服，自然是被八路军当作日军来打，不过日军在战后的损失报告中是从来不把朝鲜夫役计算在内的。

几乎同时，还有一路是由平型关返回灵丘的日军，那是新庄淳中佐率领的日军第6兵站汽车队，也正走在这条路上。汽车队总共81辆卡车，汽车队人员约400人，车上还有一些后送的伤员以及看护兵，人数不详，估计约有500人，合计总共约1000人。

25日早晨5时半左右，两支日军相向而行，都进入了伏击圈，但是由于乔沟足有4公里长，两支日军相互之间也不知道还有友军正迎面开来，所以始终没能会合在一起。

位于伏击地域尾端蔡家峪附近指挥的687团副团长田守尧见日军辎重队已经全部通过了蔡家峪，认为时机已到，便下令攻击！这时日军辎重队已经进到小寨村以西大约2公里，也就是到了乔沟的一半。突然遭到了八路军猛烈射击，这时桥本参谋立刻表现出了一个日本陆军士官学校和日本陆军大学毕业生的优秀素质，第一时间跳出汽车，指挥部队就地抵抗。

687团2营率先冲下沟道，与公路上的日军展开白刃格斗。日军随即迅速离开公路，利用在山坡边以及修公路边的坑洼之处进行顽抗。但是地形狭窄，火力无法发挥，只好又向南侧山坡冲击。结果遭到687团3营迎头痛击，几次冲击都被3营击退。桥本指挥一小股日军占据了一处小山头，并架起机枪猛烈射击，687团副团长田守尧就是被桥本指挥的机枪击伤。八路军随即用手榴弹消灭了这个机枪火力点，接着又以白刃战彻底消灭了这股日军，桥本也在战斗中被击毙。

战至13时左右，基本消灭了日军辎重队，但洼地里的最后一股日军直到黄昏才被消灭。至此，687团在686团的配合下，将日军辎重队“全灭”，战后只有3名藏在角落里的伤员被日军救回。

但是新庄的汽车队就棘手多了，当东面伏击辎重队的战斗打响时，汽车队才刚刚从老爷庙驶入沟口，车队的尾部还在辛庄。新庄听见枪声，就立即命令停车。在这里伏击的是685团，虽然他们根本没想到另一边的687团会遇到另一路日军而提前开火，但看到日军车队停了下来，就知道不能再等了，所以也立即开火。新庄在第一辆车上，自然成为八路军集中攻击的主要目标，几乎是在战斗刚开始的一瞬间，就被击毙了。日军虽然失去了指挥，但仍在各自中队长的指挥下展开反击。

战斗一打响，685团1营立即就向公路发起冲锋，与日军展开拼杀，这时副团长陈正湘发现，一股日军正在向辛庄南侧的1363高地冲去。如果日军占领该高地，就可以控制老爷庙、关沟地域，直接威胁到115师指挥所，686团西侧阵地也在其火力射程之内，于是立即命令2营副营长王丽水率领5连、6连和营机枪排与日军争夺1363高地。5连抢在日军前登上高地，随后与日军展开激战，在6连配合下终于控制住1363高地。

公路南端的日军争夺1363高地，公路北端的日军争夺的重点就是乔沟的制高点老爷庙，老爷庙傍山面沟，距乔沟出口处约40米，西侧是一片干河滩，之前就停了十几辆日军卡车，这是日军91中队在几天前留下来的。686团没有在战前占领老爷庙的原因，就是因为这个日军停车场，考虑到日军在这里必然配有看守人员，如果事先占领就肯定会暴露目标，所以没有提前占领这个关键的制高点。

战斗开始不久，林彪就命令686团团长李天佑派1个营抢占老爷庙。李天佑赶紧命令3营冲下公路，攻占老爷庙，2营随后跟进。这时日军已经占领老爷庙，不过日军不懂山地作战的特点，除以一小股兵力抢占了老爷庙外，大部分部队都还挤在公路上。3营冲过了公路，直奔老爷庙。老爷庙的日军以密集火力进行拦阻射击，公路上的日军也从后面涌上来，3营处境立即危急起来。这时2营从侧面冲过来，挡住了公路上的日军。由于日军山上和山下火力的夹击，山坡又陡，3营伤亡很大，3营营长邓克明牺牲。好在这时1营3连绕到老爷庙岭北边一个高地，突然开火，打掉了日军在老爷庙的机枪。3营乘机发起猛攻，这才一举拿下了老爷庙高地。

686团3营占领了老爷庙高地后，战场形势立即改变，八路军从公路两侧高地居高临下，完全压制住了山沟里的日军，日军指挥官这才醒悟过来，赶紧指挥部队反击老爷庙，但多次冲锋，都被686团击退。

15时，687团从东侧、685团从西侧，686团从老爷庙高地同时发起攻击，将辛庄至老爷庙一线的日军汽车队残部歼灭，老爷庙方向战斗基本结束。

由于汽车队没有全部进入伏击圈，所以在伏击圈外的日军曾经和被围的日军合力冲开了一个突破口，包括汽车队第2中队中队长矢岛俊彦大尉和第3中队中队长中西次第八少佐在内约有200人得以逃脱。这主要是没有想到会有两路日军同时相向进入伏击圈，整个伏击区域又有4000米长，八路军没有可靠的通信联络手段，导致了西路日军汽车队还没完全进入伏击圈就只能仓促开火，从而让这路日军有一部分得以逃脱。

正当115师主力在老爷庙至小寨村一线与日军汽车队、辎重队激战时，中午11时左右，在平型关的日军第21联队闻讯派出第3大队前来增援。在1363高地阻敌增援的685团2营5连，拼死阻击，全连最后只剩下三十多人，才终将日军击退，保障了主力得以顺利围歼被围日军，因此在战后被授予“平型关大战突击连”，这也是平型关战斗中唯一一个被授予英雄称号的连队。