阻援部隊與援?dāng)臣?zhàn)時，也正是老爺廟高地爭奪最激烈的時候。此時，林彪的手里已經(jīng)沒有預(yù)備隊了，他派師情報科長蘇靜前往平型關(guān)聯(lián)絡(luò)，要求晉綏軍按原定計劃向日軍發(fā)起攻擊。如果這時據(jù)守平型關(guān)口的晉軍第33軍向關(guān)溝出擊，那就切斷了日軍第21聯(lián)隊第3大隊的后路，可以和八路軍前后夾擊，很有可能消滅這股日軍。但晉綏軍方面的回答是“沒有接到上峰的命令”。 林彪聽到蘇靜的報告后一句話都沒說。但在戰(zhàn)后，林彪在《平型關(guān)戰(zhàn)斗的總結(jié)》中相當(dāng)不滿地寫到：“友軍在戰(zhàn)斗中的配合實(shí)在太差。他們自己制定的出擊計劃，他們自己卻未能遵守。你打，他旁觀?！?

晉綏軍方面毫無策應(yīng)，只有靠自己了，林彪在686團(tuán)控制住老爺廟高地，我軍再次將日軍趕回公路加以聚殲的形勢下，逐漸把685團(tuán)、687團(tuán)的部隊調(diào)往關(guān)溝、辛莊方向，向東跑池方向發(fā)展進(jìn)攻。面對八路軍逐漸增大兵力向關(guān)溝突擊，并以一部攻擊辛莊，形成了迂回包抄后路之勢的情況下，增援的日軍21聯(lián)隊第3大隊只好撤回，不然別說救人，就連自己也給送掉了。

入夜，林彪下令部隊打掃戰(zhàn)場撤出陣地。

八路軍115師指揮所

有爭議的戰(zhàn)果

關(guān)于這場伏擊戰(zhàn)的殲敵數(shù)字，一直有好幾種說法，比較常見的有一萬、三千和一千這三種，現(xiàn)在普通認(rèn)為比較靠譜的是殲敵一千，但是圍繞這個殲敵數(shù)字始終都有爭議。

需要說明的是，此戰(zhàn)還擊斃了兩名日軍中佐級的軍官，特別是第5師團(tuán)情報參謀橋本順正中佐，雖然只是參謀，但是在日本軍隊中，參謀可絕不是可有可無的龍?zhí)捉巧嗍亲鳛橐环N榮譽(yù)資格，多是日本陸軍士官學(xué)校和陸軍大學(xué)的“軍刀組”。所謂“軍刀組”就是畢業(yè)考試得到前三名由天皇賜予軍刀的優(yōu)秀畢業(yè)生。軍銜在大尉到大佐之間，年紀(jì)在四十左右，他們不僅可以為指揮官出謀劃策，更可以直接指揮部隊。像東條英機(jī)、挑起九一八事變的石原莞爾、挑起七七事變的牟田口廉也等都是參謀出身，屬于最鐵桿的軍國主義分子。如果說當(dāng)年是軍部挾持了政府，那么挾持軍部的就是參謀。所以戰(zhàn)后日本的俚語中就把邪惡、不可理喻又昏招迭出的人叫作“大本營參謀”，所以干掉這樣一個前途無量的中佐參謀不啻于干掉一個將軍。

同時八路軍也繳獲了大量物資，因?yàn)閺撵`丘前往平型關(guān)的日軍輜重隊就是運(yùn)送補(bǔ)給物資，除了大量糧食彈藥外，還有上萬件軍大衣，115師官兵每人都得到了一件，八路軍缺衣少穿的境況大大地改善。當(dāng)然，后來林彪穿著這次戰(zhàn)斗中繳獲的日本軍大衣，騎著繳獲的日本東洋馬，被閻錫山部隊的哨兵誤以為是日軍而被開槍打傷，也都是拜這次繳獲所賜。

八路軍的傷亡也是在一千人左右，傷亡率幾乎是一比一。要知道這是在八路軍占有兵力、地形、突然性等多種優(yōu)勢條件的情況下，當(dāng)時參戰(zhàn)部隊還都是剛剛從紅軍改編過來的，官兵基本上都是經(jīng)過長征的百戰(zhàn)老兵，日軍卻主要是輜重兵、汽車兵之類的后勤部隊，居然還能打成這樣的傷亡比，可見當(dāng)時日軍戰(zhàn)斗力的強(qiáng)悍。這樣的傷亡交換比，也使八路軍清醒地看到了自己與日軍的差距，從而確立了今后將以真正獨(dú)立自主的山地游擊戰(zhàn)而不是運(yùn)動戰(zhàn)為主的戰(zhàn)術(shù)思想。

平型關(guān)大捷更重要的不是打死了多少日軍，繳獲了多少物資，重要的是這場戰(zhàn)斗的意義和影響。

首先在戰(zhàn)術(shù)上，由于受到這次伏擊的影響，平型關(guān)正面戰(zhàn)場的日軍21旅團(tuán)缺乏補(bǔ)給和援軍，進(jìn)攻被迫完全停頓了。日軍本來是計劃從靈丘派1個聯(lián)隊增援21旅團(tuán)，正是因?yàn)閱虦系墓繁磺袛?，只好把已?jīng)迂回到大營的21聯(lián)隊的2個大隊改變方向，回過頭來增援平型關(guān)，使迂回包抄夾擊晉綏軍的計劃泡了湯。而在平型關(guān)下的21旅團(tuán)即使得到了21聯(lián)隊的增援，也因?yàn)檠a(bǔ)給匱乏，根本無力能夠組織進(jìn)攻。最后平型關(guān)的陷落也是因?yàn)殛P(guān)東軍支隊從更西面的茹越口突破所致，而不是第5師團(tuán)取得的戰(zhàn)果。

其次在戰(zhàn)略上，極大鼓舞了全國軍民的抗戰(zhàn)精神，打破了日軍“不可戰(zhàn)勝”的神話，振奮了中華民族的士氣，增強(qiáng)了全國人民團(tuán)結(jié)抗戰(zhàn)的信心，提高了共產(chǎn)黨八路軍的聲威，對華北戰(zhàn)局和全國抗戰(zhàn)形勢都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，就連蔣介石也先后兩次致電祝賀嘉勉。就以平型關(guān)正面的國民黨軍來說，在八路軍平型關(guān)伏擊戰(zhàn)之前，基本就是固守陣地，但這一戰(zhàn)之后就開始比較積極地進(jìn)行主動出擊，士氣得到很大提升。

正因?yàn)槿绱耍笆讘?zhàn)平型關(guān)，威名天下?lián)P”，寫進(jìn)了《八路軍軍歌》，成為八路軍抗戰(zhàn)史上最為光輝的一頁。