此時，引敵深入的獨立團扭轉身來，猛地撲向日軍，一陣手榴彈，把日軍 開道的兩輛裝甲車炸成了一堆廢鐵。
中村旅團長的吉普夾在炮車之間，不能動彈，他從車上跳了下來，一邊高聲喊，一邊揮槍向山上還擊。
這時，被打暈的日軍開始清醒了，他們迅速地集結起來，憑著汽車、裝甲車的掩護，開始向兩邊山上進行反擊。
中村站在兩挺機槍的中間，揮舞著戰刀，指揮日軍向山上衝擊。
埋伏在兩邊山上的八路軍戰士們，越打越勇，居高臨下，打得日軍抬不起頭來。
686團的先鋒連從高處向敵人扔出一束束手榴彈，炸得裝甲車、汽車火光衝天，日軍四散逃命。
站在山頭上指揮戰鬥的林彪師長個令：“吹衝鋒號！”
滿山遍野響起了八路軍的衝鋒號聲。
八路軍的指戰員們從掩體內跳出，端著槍，居高臨下，猛虎下山般向日軍撲去。
日本中村旅團長指揮部隊突圍，但整個部隊已亂成一鍋粥了，他趕緊抓起一挺機槍，連打邊向附近一個山丘撲過去，但被迎麵衝來的八路軍戰士一陣猛掃，將這股妄圖突圍的日軍全部消滅在山腳下了。
下午1時，戰鬥結束了，林彪和聶臻來到公路上，隻見到處是敵人正在燃燒的汽車，遍地都是日軍的屍體，八路軍戰士們正在緊張地打掃戰場，林彪師長抬頭看了看兩邊的山嶺，高興地笑了。
平型關大捷，殲敵3000餘人，擊毀汽車100餘輛，繳獲了大量槍杆彈藥和軍需物資。
八路軍首戰平型關，極大地震撼了侵華日軍，振奮了中國人民的抗戰士氣。
陳毅“關門”巧殲蔣軍王牌師
1947年春，將介石調集了以整編74師等全美械裝備的精銳主力部隊為骨幹，計45萬多人的兵力，由陸軍司令顧祝同統一指揮，編成了3個機動兵團，於3月下旬對山東解放區發起了重點進攻。當時，敵陣勢之大，攻勢之猛，大有“黑雲壓城城欲摧”的勢頭。
華東野戰軍司令部裏，陳毅司令員對粟裕副司令員說：“中央急電，中央軍委、毛主席指示：敵人密集靠攏不好打，隻要有耐心，殲敵機會總是有的……可誘敵深入。”
陳毅說：“我們可先將主力部隊轉移到新泰，蒙陰以東地區待機行動。”
按照中央軍委和毛主席的指示精神，我軍開始有計劃地轉移。
5月11日，情報機關向陳毅司令員報告，我軍剛一後撤，敵人就迫不及待地乘機前進，尤其是第一兵團司令湯恩伯一變過去穩紮穩打的戰法，不待其他兵團統一行動，貿然突進，打頭陣的是張靈甫的整編74師，最為囂張，已孤軍深入到孟良崮，從而造成中央突出。
陳毅著情報，輕聲說：“我看時機到了。”
粟裕接過情報，“74師先到，陳老總，原先我們想第一個打右翼暴露的第7師和第八師的計劃要調整下嘍。”
陳毅哈哈笑著說：“這可是74師送上來的，我倒要看看蔣介石的天下第一師是不是比其它部隊經得住打噢！”
粟裕說：“張靈甫可是蔣介石的心腹幹將，還是美國人培植出來的得意門徒，他最崇拜拿破侖、希特勒，因為作戰有功，一再受到重用，還被蔣介石雀為模範軍人。”
陳毅說：“我也聽說過，國民黨吹得他了生了得，徐州綏靖公署副主任李延年就說，有10個74師，就可以統一全中國。有74師，就有國民黨。牛皮吹的不小噢。”
“哈哈，哈哈！”粟裕大笑起來：“確實，蔣介石的這個嫡係禦林軍幾次同我們交手，都未受到過我軍的重創，他就了不起了，不知道我們的厲害，也看不起他的頂頭上司湯恩伯，還認為其他將領土完整都是草包。”
陳毅接著說：“那我們可不客氣了，從地形上看，74師現在正在坦埠一帶，他們再往前走就進了孟良崮山區，那裏的地形和態勢都十分有利於我軍殲滅74師，我看可以在孟良崮吃掉他！”
粟裕說：“我同意這個作戰方案，可以向中央軍委報告！”
拂曉，國民黨的74師進到孟良崮山區，在行進的大隊裏，駛出一輛白色的轎車，“吱”的一聲，停在路邊。
車門打開，從車上走下身材魁梧的74師師長張靈甫，他拿著望遠鏡看了看周圍，全是石質山，他心裏一驚，此地質不晚構築工事，而且重備也難以隨行。
張靈甫看完地形，問副官：“這是裏是何處？”
副官趕緊回答：“部隊現在正行進在孟良崮。”
張靈甫問：“友軍都在什麼位置？”
副官報告說：“我師的右翼有3個整編師，左翼有兩個整編師，這5個師同我們很近，另外等5軍和整編11師正在新泰、萊蕪一帶，離我們也不遠。”
張靈甫把手一揮：“打電報給南京，向老頭子報告，我張靈甫已與共軍主力相遇，我們要把共軍消滅在他們的解放區裏！”
在華東野戰軍司令部裏，寬大的會議室裏坐滿了各路大將。
陳毅正在用他那濃重的四川口音說：“毛主席和中央軍委已批準了我軍的作戰方案。我們要把蔣介石的禦林軍74師消滅在孟良崮。這次戰鬥，我們決定以5個縱隊的兵力集中打74師，另外4個縱隊的兵力負責打援，要關門來打，堅決消滅狂傲不可一世的74師！”