9月25日拂曉時刻，從小寨村方向傳來隱隱約約的汽車馬達聲。日軍第五師團第二十一旅團的一個大隊和大部分輜重車輛，由靈丘方向開來。大約100多輛汽車在前開路，隨後的200多輛大卡車上坐滿了戴著鋼盔的日軍，最後壓陣的是少數騎兵。日軍魚貫進入喬溝後，其縱隊雖然前後銜接，但由於道路狹窄，加之雨後泥濘，車輛擁擠堵塞，行動較為緩慢。由於南下以來基本上沒有遇到抵抗，日軍此時也沒有意識到他們進入喬溝就等於進入一條死衚同，更沒有想到八路軍第一一五師在此險境早以設下天羅地網。等日軍全部進入了伏擊圈，林、聶下達了攻擊命令。聶榮臻記下手中的懷錶正好是清晨7點整。由於日軍頑強的抵抗，一場血戰到下午4時才結束。十里喬溝屍橫遍地，連空氣中都瀰漫了血腥氣息。在打掃戰場時，發現日軍屍體1000多人，而一一五師各團報上來的傷亡數字是600多人。

　　平型關大捷，打破了抗戰以來“日軍不可戰勝”的神話。第一一五師僅此一戰，威名遠揚，中國共産黨和八路軍也因此贏得了國內外輿論的普遍讚揚。連蔣介石看到八路軍出師告捷的電報後，也大為驚嘆：“我幾十萬軍隊久駐華北，尚不能打一次勝仗，為什麼剛一上陣的八路軍就能首戰告捷？”隨後，他連續兩次給朱德和彭德懷發電祝賀。

　　説到底，平型關戰役是20世紀中國戰爭史上最重要的戰役，也是八路軍在伏擊戰的運用上最具獨到之處的戰役。這一戰役使全國人民看清了貌似強大的日本帝國主義的虛弱本質，也使全國人民看到了自己不可戰勝的力量。

　　1937年9月25日，是一個應該永遠凝固的歷史瞬間。4年前的這一天，是中國工農紅軍第五次反圍剿開始的的日子。而35年後的這一天，也就是1972年9月25日，日本首相田中角榮訪華，兩天后，中日兩國政府在聯合聲明上簽字，實現了中日邦交正常化。