1937年8月22日，國民政府軍委會正式宣佈紅軍主力部隊改編為國民革命軍第八路軍（簡稱八路軍），1937年9月11日改稱第18集團軍。朱德為八路軍總指揮，彭德懷為副總指揮，設立總指揮部，下轄3個師，每師轄2個旅，每旅轄2個團。每師定員為1.5萬人。
其中115師師長林彪，軍事家，1955年被授予中華人民共和國元帥軍銜。曾參加南昌起義、湘南武裝起義。在井岡山時期先後任營長、團長、軍長、軍團長等職。參加了紅軍長征。抗日戰爭時期任八路軍115師師長，取得平型關大捷。
副師長：聶榮臻，字福駢，四川江津（現重慶市江津區）人。中華人民共和國著名革命家、政治家、軍事家。中國人民解放軍創建人和領導人之一，中華人民共和國十大元帥之一。
1937年8月25日，中共中央軍委發佈紅軍改編為八路軍的命令，將紅一方面軍第1軍團、第15軍團及紅軍第74師合編為中國國民革命軍第八路軍第115師。所轄第343旅、第344旅分別由紅軍第1軍團、第15軍團改編組成。紅一方面軍機關和紅軍第74師分別改編為第115師機關和師直屬隊。
就在閻錫山佈置雁門會戰的前兩天，八路軍駐太原辦事處主任彭雪楓來太和嶺口見他，他們進行了密談。
彭雪楓，河南鎮平人，是一位久經戰火考驗的青年將領，1926年就加入了中國共產黨，曾任紅軍大隊政委、縱隊政委、師政委、中央軍委一局局長，參加過第三、四、五次反圍剿，二萬五千里長徵，組織過土成嶺戰役，兩次率軍攻佔婁山關，直取遵義城，四渡赤水，橫渡金沙江，飛越大渡河，進軍天全城，通過大草原。他所指揮的部隊屢為前鋒，戰績卓著。成為紅軍時代聞名全軍的青年將領，是中共卓越的軍事家之一。自他肩負重要使命來山西后，多次同閻錫山交談。閻錫山也很喜歡這個辦事幹練、機敏多謀、極守信義的青年人，因此，每逢彭雪楓託樑化之捎信要見他時，他總能痛快答應。
彭雪楓告訴閻錫山：“八路軍林彪的第115師已經入晉，此時已由原平向平型關開進。”
閻錫山一聽，顯得十分激動，摸著鬍子對彭雪楓說：“如能得到貴軍的幫助，我閻某下定決心揹著棺材抗戰。”
彭雪楓也激動地說：“如果司令長官決心抗戰到底，我們就擁護你領導我們抗戰到底。”
“雪楓啊，你們八路有什麼困難，們手裡有的儘量給你們。”
彭雪楓一聽，顯出為難的樣子說：“閻司令，你也知道，我們八路軍現在最大的困難就是缺少武器彈藥，別看我們八路軍一個師有一萬多人，可不少戰士還拿著大刀片子。”
閻錫山雖然也知道八路軍窮，但沒想到窮到這種地步，想起在天鎮一戰中，晉綏軍雖然武器充足，每個團還配有炮連，居然擋不住日軍的強大攻勢，現在既然讓人家來山西打鬼子，總不能人家拿著大刀去拼吧，當下決定先送給八路軍79式步槍子彈50萬發和衝鋒槍、機關槍各200支。
3天之後，朱德也來到了太和嶺口，一同來的還有周恩來。
此時，朱德兼任第二戰區東路軍總指揮和第二戰區副司令長官。
在太和嶺口，朱德與閻錫山具體商量了兩家協同抗戰的事。
9月14日，八路軍第115師第343旅旅長陳光率部來到太原北面的原平。原平是崞縣所屬的一個比較大的鎮子，同蒲鐵路從這裡拐向西北，如果去雁門關或繁峙、平型關，從原平下車最為便捷。抗戰爆發後，第二戰區在這裡設立了一個軍事交通處。早在1936年，原平鎮就被稱為“原平市”———此市並非一級行政建制，而是純粹的集市，市內有布匹、錢莊、雜貨、糧行等83家，是山西省糧油產品六大集散地之一。此時，陽武河和滹沱河靜靜地從鎮子邊緣流過去，百里平疇，村郭儼然，東邊有石鼓山橫臥著的影子，像橫臥著的佛，又如沐浴著的美人，一切似乎顯得非常平靜。
師長林彪已經提前趕到了原平。他是最早深入山西腹地的八路軍高級將領。由於戰亂，昔日頗為繁華的原平鎮已顯出戰前的混亂和頹敗。第343旅到來後，以營為單位分駐到周圍的幾個村莊，禁止無關人員進入鎮內，只派宣傳隊來鎮上刷寫標語。
15日清晨，李天佑第686團的1個營，作為第343旅先頭部隊，從原平出發，徒步前往西北方向的代縣。其餘的部隊等待戰區派出的車輛，以便儘快趕往大營。
緊接著，第二戰區派來1個汽車團，負責輸送第343旅主力和師獨立團。大約在16日前後，這些部隊在大營集結完畢。
此時，第6集團軍總司令部設在大營鎮東山底。大營是繁峙縣城東面的一個小鎮，它位於恆山與五臺山之間的滹沱河邊，西距繁峙城40多公里，東距平型關僅15公里。
平型關是晉北的險要關隘，內長城從河北省境內逶迤而來，進入山西后，經钁柄山、牛邦口來到這裡，由此經西北面的團城口向西，沿恆山山脊至陽方口，然後再向北延伸至偏關的老營東北側與外長城相接。出平型關向東北，是一條長約5公里，寬數十米的關溝，關溝兩邊是起伏的山巒，溝口有個叫小寨的村莊；由小寨再向東約5公里，便是靈丘縣境內的東河南鎮。由靈丘通往大營的公路，就沿著東河南鎮、小寨、關溝，出平型關口後到達大營。
大營鎮周圍的地形條件，決定了它在軍事上的重要地位。第二戰區長官部在部署平型關戰役時，認為把它作為第6集團軍總司令部駐地是再合適不過的。
第6集團軍的總司令是楊愛源，但在平型關戰役期間，楊愛源卻很少來大營，副總司令孫楚作為楊愛源的代理人，實際擔負著平型關方面作戰指揮的全責。
孫楚生來瘦弱，身材不高，被同僚戲稱為“孫猴子”。他辦事麻利，從不拖泥帶水，在晉軍將領中，比較有戰術思想。然而，他在實際指揮上，又常常喜歡翻花樣，舉措恍惚，有“孫神經”的諢號。
20多年前，孫楚在保定陸軍軍官學校第一期步兵科學習時，與大他4歲的同期同學楊愛源結下了深厚的友誼，從此為莫逆之交。他聰明機警，才思敏捷，遇事頗能謀劃；楊愛源則老成穩健，善於利用他人所長。在校期間，孫成績優異，但家境貧寒；楊才智短拙，卻手頭寬裕。因此，孫在學業上不斷地幫助楊，楊則在經濟上不時接濟孫。任軍職後，楊由於是五臺人，被閻錫山視為親信不斷擢升，孫是晉南人，沾不上這個光，他只有憑藉自己的軍事才幹，再就是楊的庇廕，雖不能與楊齊頭並進，但能夠隨楊晉升。20多年來，或楊為團、旅、師、軍長，孫為營、團、旅、師長；或楊為主官，孫任副職。每逢遇到重大戰事，作戰計劃基本由孫來擬定，最後由楊來拍板定奪。熟悉他們的人，稱他們“孫不離楊，楊不離孫，孫楊合璧，相得益彰”。
在第6集團軍總部，林彪和孫楚的手握在了一起。從外表上看，這兩個人都是那麼瘦弱，個頭也差不多。不同的是，林彪面孔蒼白，略顯憂鬱；而孫楚臉色紅潤，顯得開朗、從容。當然，林彪由於比孫楚小近20歲，他身上的青春氣息是孫楚無法比擬的。
根據第二戰區的作戰部署和八路軍總部擬定的行動計劃，第343旅和師獨立團只在大營停留一夜，便出發向靈丘以南地區開進，19日進抵上寨地區休整待命。
部隊向前開進後，林彪仍留在大營與孫楚商討兩軍的相互配合問題。20日，似乎已能夠聽到前方隆隆的炮聲，林彪呆不住了，乘孫楚的吉普車，率少數隨從人員和電臺到前線偵察。
自從踏上山西的土地之後，林彪便有一種莫名的興奮之情。一路之上，他用兵家的眼光審視著堅如鐵壁的太行山、重門疊戶的呂梁山，還有其他一些大大小小的山峰，使他這個長期征戰於南國水鄉的軍人，有一種和過去截然不同的感受。他率陳光的第343旅和師獨立團，作為八路軍的一支先遣勁旅，率先迎敵而進，挺進的方向，恰好是晉、察、冀交界地區，雄踞內長城要隘的平型關，成了他們的必經之地。
吉普車沿著從黃土高原到華北平原那條彎彎曲曲的盤山公路，來到北嶽恆山和著名的佛教聖地五臺山的接壤處，然後又吃力地爬上海拔1800米的長城隘口——一座署有“平型關”三字的殘頹的拱門迎面而來。
平型關在雁門關之東，今山西省繁峙縣東北與靈丘縣交界的平型嶺下，古稱瓶形寨，以周圍地形如瓶而得名。金時為瓶形鎮，明、清稱平型嶺關，後改今名。歷史上很早就是戍守之地。明時為內長城重要關口。正德六年（公元1511年）築嶺口堡城，嘉靖二十四年、萬曆九年都曾增修，這就是後來的關城。平型關北有恆山如屏高峙。南有五臺山巍然聳立，海拔都在1500米以上。這兩山之間盡一條不甚寬的地塹式低地，平型關所在的平型嶺是這條帶狀低地中隆起的部分，所以形勢很險要。由於恆山和五臺都是斷塊山，十分陡峻，成了晉北巨大交通障壁，因此這條帶狀低地便成為河北平原北部與山西相通的最便捷孔道。一條東西向古道穿平型關城而過，東連北京西面的紫荊關，西接雁門關，彼此相連，結成一條嚴固的防線，是北京西面的重要藩屏，明清時代，京畿恃以為安。
林彪衝司機做了一個停車的手勢，吉普車迅即停下。他們下車，林彪仰起臉來，對準“平型關”三個字仔細瞅了好一陣。然後，他登上平型關巔，舉起胸前的望遠鏡觀望。無論是北面的恆山，還是南面的五臺山，這些層巒疊嶂的山峰，以及盤桓於崇山峻嶺間的內長城，都能久久吸引住他的目光，很容易使他產生一種激情。最後，他將目光越過平型關之巔，望見了關前的一條峽谷甬道，它由西向東，曲曲彎彎，穿山而過，一直通向很遠的地方。深谷兩側，是險峻的山壁，一條公路蜿蜒其間，沿著這條公路，就能到達靈丘，通過靈丘而到冀西。
10年前，他就聽說過平型關，那是晉奉戰爭中的一段往事，但印象早就模糊了。如今，置身在這座著名的雄關之上，前方炮聲似乎已隱約可聞時，他明白，馬上就要有仗打了，而且肯定就在附近打。
當然，這時候，所有的人，包括林彪自己，都不會想到，僅僅5天之後，第115師就創造了一個舉世震驚的結果。
吉普車從平型關口駛出，沿著坑窪不平的公路向靈丘方向前行，車子出關口不遠，就鑽進一條由東北向西南伸展的狹窄溝道。這條溝道林彪剛才在望遠鏡裡已看到過，此時他更加仔細地打量著：地勢最險要的是溝道中段，溝長約5公里，深數丈到數十丈不等，很難攀登上溝沿。而且溝底的甬道僅能通一輛汽車，能錯車的地方極少。途中，僅見到一個叫老爺廟的地方有個缺口，能通到山上。
吉普車再次停下來。林彪在警衛員楊興桂的攙扶下艱難地攀上老爺廟以及廟後的老爺嶺。這時，楊興桂聽到師長說：“如果阻住正面路口，截斷敵人的增援，將部隊埋伏在公路兩側的山地裡，在缺口處的高地上設置重兵，公路上的敵人就是甕中之鱉了。”
他們到達靈丘城時，得知日軍已前進到距城不到5公里遠的地方，不能多作停留，於是原路返回，途中又在東河南鎮一帶察看了地形，然後回到大營。
21日，林彪向孫楚辭行。他騎馬趕到上寨，暫時與第343旅旅部駐在一起，等待聶榮臻率師直屬部隊和第344旅到來。
就在這一天，他接到了八路軍總部發來的《關於作戰方針和佈置原則的訓令》。訓令中講到第115師時，這樣寫道：115師陳旅控制於上寨鎮附近，小部經常襲擊擾亂靈丘、淶源之敵。徐旅最好位於阜平東北，隨時協助陳旅，相機襲擊由靈丘向平型關西進，或由淶源向平漢路南進之敵，在可能條件下組織有力挺進游擊隊，深入紫荊關、蔚縣、涿鹿之間活動，收編散兵，發動群眾的游擊戰爭。總直屬隊開到五臺附近，發動五臺以南、盂縣及五臺以東地區群眾。
對這個訓令的主要內容，林彪大體上是同意的。但在第115師的具體使用上，他有不同的看法。
本章部分資料來自陶純著《太原大會戰1937》，在此表示感謝。