备团城口之部，受到敌人炮火的强大压力，越来越感到疲惫难支。
高桂滋第17军84师251旅一直战斗到24日，牺牲了李光荣营长，重伤了艾捷三团长、杨学武营长。这时左翼由晋军把守的1886高地为敌人占领，阎锡山得知之后悬赏万元，要求夺回1886高地。251旅吕晓韬团长知道若不将此高地夺回，团城口一线便无法立足：团城口有失，则平型关敞开大门，无法挡住敌人。
吕团长召集了奋勇队，向大家宣布了阎锡山的赏格。
“敢干不敢干？”吕团长问。
奋勇队默不作声，吕团长以为士兵们害怕了，使用了激将法。
“有种的站出来，孬种退回去！”
全体奋勇队一齐向前迈了一步。吕团长看到士兵应命，心中一喜。“阎长官的10000元一定给！你们上吧！”
士兵们好像受了侮辱，仍然一声不响。
“你们说话呀！”
“团长！”一个战士说话了：“打仗是拼命的事，命都不要了，谁还在乎那10000元20000元，团长！请你记住我们的姓名吧！弟兄们走！”
奋勇队冒着敌人的炮火，付出了重大牺牲，夺回了1886高地，重新交给了晋军守卫。这已是23日下午4时了。
战局稳定了没有多久，又激烈地打了起来。
24日，阴雨天气转寒，官兵们忍饥耐寒，与敌人拼搏，阵前尸骸枕籍。敌人的飞机大炮猛烈轰击，步兵反复进攻。前线打得实在艰苦。251旅旅长高建白请求250旅支援，250旅派出了部队，但仍不能挽回战线的颓势。他把情况报告了军部，军部转来了阎锡山的命令：
“即日出动16个团，配合关外的八路军，以6倍于敌人的兵力，聚歼日军。”
命令传到官兵，群情振奋，士气倍增。
命令还说凌晨四时晋军16个团可以到达251旅指挥部迷回一带。高旅长数分数秒地数着时间。直到6点钟不见16个团的影子。出击部队的指挥官是预备第2军军长郭宗汾。郭宗汾未到迷回，他属下的71师202旅旅长陈光斗却把指挥部安到了迷回，因为202旅属于出击部队的序列，高建白便找他催问。
“陈旅长！你听前方打得多激烈？我的部队有的几天没吃上饭了。这样下去，恐难以守住阵地。你是否可以先派1个团支援一下。不然，阵地一失，纵有10倍于敌的兵力，也难完成出击任务。”
“我们16个团是奉命配合八路军出击的，不能考虑你们的事；阎长官的命令上没有这项任务。”
“16个团抽出一小部分也不至于影响出击的力量，可稳住阵地，却是出击条件。我还是请你考虑！”高建白希望能说服对方。
“配合八路军出击，是整个战事的大局，没有阎长官的命令，我不敢擅自动用一兵一卒，这点，您应理解。”陈光斗说。
高建白知道这种争论是没有意义的了。他只好从大局出发，激励士兵，肩负守阵地的重任。大家把希望寄托于16个团能按时出击，以减轻肩上的压力。
高建白和火线上的官兵，感到每一秒钟都很难过。好容易挨到早8时了，下边向旅指挥部问：“为什么还不见出击？”高旅长便用同样的话问陈光斗。
“上级命令，改为晚上12时出击了！”
陈光斗这一句话把出击的时间推迟了16个钟头。夜来风雨交加，战场上积水盈尺，官兵们的下体浸在水中，拼命抵御敌人。
向旅指挥部告急的电话，连续不断。高建白除了回答一句：“要坚持！”以外，便是忙着在灯下看表。总算挨到了深夜12点，可是仍然不见16个团出击。
“陈旅长！怎么样了？”高建白用电话问陈光斗。
“长官命令：把出击时间改到明晨4时了。”陈光斗依旧回答得很平静。
“可您知道：我的部队实在精疲力竭了。您不能用大部队支援，至少也应该给小的支援，只要阵线稳住，你们何时出击，我就何时让支援部队归还建制。这应该可以了吧？”高建白请求着。
“那好吧！我派两个连去，多了不行！”陈光斗说。
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陈光斗的部队近在咫尺，所派的两个连却迟迟不来。前方的伤亡不断增加，高建白忍耐不住，便拿着油印的长官司令部“4时出击”的命令，去见陈光斗。高建白把命令往陈光斗面前一摊：“4时出击，为什么不出击？”高建白问。陈光斗已经多次推拖，知道高旅战线实在处于危殆之中。友邻支援，不可推卸，但又碍于长官命令，不得擅动。他急得脸色苍白，吃吃地说道：
“高旅长！我实在很为难。我半生戎马，爱国向不后人。不过，军人以服从命令为天职，我执行的是阎长官的命令。你看，这是郭军长转来的命令”陈光斗摊开一纸命令。油印的命令纸上用红铅笔写着：
“郭转阎长官命令：非有长官电话，不得出击。”
“您不要生气！”陈光斗说：“你旅的危急，我是知道的；阎长官军令的严格，你也是知道的；我给你拨出两个连，壮壮士气，也是冒着风险成全友谊的。至于何时出击那只有听长官的命令了。你看，外头的雨越下越大了。”陈光斗说。
前方的电话来了，电话找高建白。
“1886高地又丢了……”
“再夺回来！”高建白气急败坏地说。
“奋勇队出动50余人，把高地夺回来了。我们的弟兄……只剩下11个人……”高建白拿着话筒，一句话也说不出。
正当晋军在平型关一线苦战的时候，八路军第115师已经作好了在平型关外歼敌的作战部署：
以344旅第687团占领西沟村至蔡家峪以南高地，负责切断进入伏击圈敌人的退路，阻击由灵邱、浑源方面增援的日军；第343旅686团占领小寨村及老爷庙西南至关沟以北高地，担任截击和围歼当面日军的任务，并阻击由东泡池回援的日军；以344旅688团为预备队。
9月25日上午7时，随着隆隆的马达声，日军在尘土飞扬的狭窄公路的尽头出现了，百余辆汽车满载日军和军用物资在前，两百多辆大车和骡马牵引的炮车随后跟进，断后的是一大队骑兵。
日军跟中国军队多次交锋，连连得胜，早已不把中国军队放在眼里，这样一支大部队行军连尖兵也不派，一副如入无人之境的狂妄派头。
只听一声发令枪响，整个山谷怒吼了，机枪、步枪、手榴弹、迫击炮声一齐响起来，车上的敌人被打得人仰马翻，打头的汽车中弹起火，整个车队像一条被打断了脊梁骨的毒蛇瘫在公路上。
这股敌人是日军精锐板垣师团第21旅团，从未受挫过，此时，回过神的日军官兵拿出了武士道精神负隅顽抗，拒不投降。随着阵阵冲锋号响，八路军战士勇猛地冲了下去，在18华里的路段上，把这条瘫痪的毒蛇斩成了数段。乱石峡谷中，刀光闪闪，杀声震天。
日军的飞机赶来支援，往下一看，两军搅在一团，根本分不清哪是日军哪是八路军，日机无可奈何地在天上盘旋，最后只好让地下的皇军听天由命了，日机摇摇尾巴飞走了。这一仗，共歼灭日军坂垣师团第21旅团3千余人，缴获大批枪支弹药和军用物资，光是军大衣，就够115师每人一件。
正当日军如入无人之境，长驱直入的时候，想不到在平型关受到八路军突如其来的猛烈袭击，碰了一个大钉子。平型关战斗是抗日战争以来，中国人在战场上第一次完全主动的，损失最小的、战果最大的战斗，大大挫败了敌人的锐气，振奋了我军的士气，鼓舞了全国人民抗战胜利的信心。自从芦沟桥抗战开始，在华北的国民党军队节节败退，从来没有能够组织一次像样子的战斗，平型关的胜仗，把皇军不可战胜的神话打破了，树立了一个以落后武器战胜先进武器的敌人的先例，大大激发了抗战将士的斗志，随后忻口战役可以说是在平型关胜利影响下展开的一次重大战役。
孙楚得到了八路军115师的战报后，不能不相信八路军取得的胜利了，一霎时，他也想得个胜利，以增光彩，他认为八路军已抄袭平型关敌后的东河南以西地区，并以有力部队正向大小寒水岭挺进，正好为团城口一带的国民党大军开路，发起进攻，共同围歼敌人于鹞子涧、平型关之下。孙楚认为全局形势很好，平型关前方吃紧是暂时现象。
孙楚一面下令前方部队坚持抵抗，一面令预备第2军郭宗汾军出击，配合八路军围歼敌人。
郭宗汾军出击，以陈光斗旅附山炮一连，向六郎城进击，想用这个行动带动17军高桂滋部的李仙洲属下的21师向前挺进，与大小寒水岭的八路军联系，绕击敌人侧背。郭军主力纵队接近迷回村时，便向东、西泡池分进，乘夜秘密行动。孙楚认为敌人才受到八路军的打击，正从前线抽回部队保护后方，遂催郭军大胆出击。
拂晓前，郭军通过涧头、迷回村前进时，突然受到来自对方部队的射击，部队陷于一阵混乱。结果查明团城口，鹞子涧、东、西光泡池的阵地，都已被日军占领。敌凭借有利地形，居高临下，出郭军不意发起了攻击。北面从鹞子涧隔断了郭军与左纵队的联系，南面从东、西泡池击溃了郭军上山攻击的部队。郭宗汾的主力被日军压迫在涧头、迷回一带。幸有八路军占据了大、小寒水岭，与被隔于六郎城的郭军，互为犄角，牵制了鹞子涧敌军的行动，使郭军主力未被包围，稳住了涧头、迷回的阵脚，使东、西泡池之敌，不能直扑总指挥部大营。
阎锡山决心放弃在繁峙盆地会战计划后，便想增加部队于平型关外歼灭坂垣师团。他想得很方便：只要郭宗汾军守住涧头、迷回阵地，孟宪吉旅守住平型关正面，新的生力军一到，便可与敌后的八路军夹击敌人，他也想到：原定16个团出击计划未能实现，让八路军独家打了胜仗，面子上不好瞧；乘八路军仍在大小寒水岭时，继续出击仍有夹击敌人的机会。于是他下令驻在代县的陈长捷的61军驰增援平型关，并把平型关的总指挥孙楚换由第7集团军总司令傅作义担任。
傅作义担任了总指挥，首先就是把团城口从日军手里夺回来，可是17军已经撤走了，无能为力，只好命郭军坚守阵地，同时促61军火速进军。
61军到达后，发起进攻，只解除了郭军在迷回、涧头，六郎城、东西泡池之围，72师梁春溥的434团，从南口转战下来，一直士气高昂，团长程继贤总以“民族兴亡，匹夫有责，有我无敌，誓灭敌虏”的格言教育官兵，每次战斗，团长亲临火线与士兵同甘同苦，程团占领了迷回北山打退了敌人连续反扑，解了迷回之围。夜间，继续发起进攻，一气夺取了鹞子涧，占领了1586高地，与挺进大小寒水岭的八路军配合，绕攻平型关敌人的后方。程团为给梁旅主力开拓进攻的道路，派团副郭唐贤率张景舜营向六郎城攻击，以便与被隔在六郎城的郭军陈旅联系。张景舜顺利地打通了六郎城，但程团的后边，没有后续部队跟上来，便陷于突出的孤立地步。
敌人失掉鹞子涧后，为使团城口、平型关一线免被隔断，乃调转其回援主力，从团城口关沟两面夹击鹞子涧，程继贤团处于敌人包围之中形势紧迫。傅冠英营长、梁世荣营长对程继贤团长说：“是否坚守待援？”
其实此刻身外已是炮火连天，敌人的刀光已经迫在眼前，程继贤知道此刻已不是讨论问题的时刻，他大吼一声：“杀敌！好男儿，冲上去！”踊身一跃，跳到敌人群里，手持战刀与敌人拼搏起来。全团两营的官兵不足千人，面对着1500余人的日本联队，几进几退，杀了个天昏地暗。
士兵们各自为战，他们看到长官一个个倒下去了，激起不畏牺牲的豪气。被刺倒的士兵，有的拼着最后一口气，拉响集整集束手榴弹，与敌人同归于尽；有的没有枪支就搬起石头，砸碎了敌人的脑袋；有的用嘴巴咬住了敌人的喉管……等到增援部队直到打退了敌人之后，一清点人数，整个程继贤团只剩下不到80个人。团长程继贤以下整团的官兵全部壮烈殉国。
阎锡山的计划又失败了。他不明白，为什么自己的锦囊妙计屡屡失算，团城口等要点没有夺回，又失掉了六郎城西1635高地，他又决定把傅作义的35军调到平型关一线，与袭扰敌后的八路军配合歼敌于蔡家峪一带。
35军正在调动，这时板垣征四郎召集了师团参谋长西温利村，第9旅团长国崎登，第21旅团长三浦敏事，关东军察哈尔派遣兵团混成第2旅团长本多政材，混成第15旅团长筱原诚一郎等开会。
正当阎锡山计划把板垣主力从天镇、阳高一路引到聚乐堡，在大同一带决战时，板垣知道阎锡山在雁门一带有强固的工事为倚托，他顶机地决定离开铁道线，出其不意地从灵邱进攻平型关。一旦平型关突破，便绕到雁门关的侧后方，使阎锡山的计划不攻自破。没想到在这一路上遇到八路军的强烈阻击，也遇到国民党军队的阻拦。虽然取得了若干局部的胜利，终于使平型关一线陷于胶着状态，如果牵延时日，在深沟峡保地带，必然还要吃八路军的苦头。这是板垣征四郎焦虑的。
参谋长西温利村指着地图叙述了战场的情况后，板垣补说了一句：
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“没有想到装备低劣的八路军会有这么大的战斗力，没想到9月25日被八路军仍然是灵邱路上的钉子！自古兵家避实击虚。拔出腿来，打击敌人的薄弱环节，这是我们要研究的。”
21旅是板垣第5师团的精锐，9月25日被八路军消灭了3千多人，打掉了三浦敏事旅团长的发言权，其余的几个旅团长还没有碰过钉子，认为再鼓一把劲平型关还是可以突破的。
“现在平型关上除了八路军之外，已经是3个军跟我们作战，如果再加上一个35军——它是在百灵庙显了威风的劲旅，就算是一堆豆腐，恐怕一刀子也是斩不断的。何况我们已不是一鼓作气了