平型關大戰(zhàn)出了兩個紕漏，一是24日夜因山洪暴發(fā)，第688團沒能趕到戰(zhàn)場，使我軍參戰(zhàn)部隊少了1/3，對日軍的兵力優(yōu)勢變弱。另一個就是戰(zhàn)場的一個重要制高點老爺廟梁未派部隊占領。而這一疏漏在戰(zhàn)斗打響后，很快就被日軍發(fā)現(xiàn)并利用，從而給我軍帶來很大傷亡。老爺廟一帶是南低北高的山地，再往北是制高點老爺廟梁?？梢哉f，誰占領了老爺廟誰就掌握了戰(zhàn)場的主動權。

第686團攻占老爺廟的戰(zhàn)斗很不順利，團長李天佑親自指揮3營沖過公路時，遭到日軍集中射擊，傷亡很大，其中第9連最后只剩下10余人。沖上公路后又與日軍扭殺在一起，經過慘烈的刺刀戰(zhàn)才將日軍制伏。經此耽擱，日軍已經占領了老爺廟。萬幸的是，日軍還不懂山地戰(zhàn)的特點，他們只以小股兵力占領制高點，而且沒有配備強大火力。乘此良機，第686團調集3營和2營，多路突擊，消滅了老爺廟上的日軍。

據(jù)當時在3營任排長的田世恩回憶：“當我?guī)ьI全排沖到老爺廟坡下時，見前面有一個鬼子正往老爺廟那邊跑，我就挺著刺刀拼命追。不想在我右邊，藏在鬼子尸首堆里的一個鬼子正要向我開槍，這時突然從土坡后面跳出一位高個漢子，一下就抓住了那鬼子的脖子，那鬼子哇哇叫兩聲就老實了。我見老百姓也來參戰(zhàn)，勁頭更足了，緊跑幾步追上逃跑的那個鬼子，一刀就將他刺下了山。不過，有的鬼子的刺刀技術確實不錯，我后來遇到的一個鬼子個不高，動作非常熟練。來回幾個回合不但沒找到他的漏洞，反而把我的刺刀給擋彎了。正在這時，我的右肩膀被擊中。那家伙見狀以為有機可乘，向我撲過來，我順勢掄起槍托劈到那鬼子頭上……我們足足拼了半個小時，鬼子頂不住了，紛紛鉆到車下，我們乘機直奔老爺廟。占領老爺廟的一小股敵人見我們開始往上爬，就機關槍掃個不停，溝里的鬼子也從后面涌上來。這時2營從側面沖過來，消滅了涌上來的敵人。我們沒了后顧之憂，繼續(xù)前進。我?guī)е鴥蓚€班的戰(zhàn)士冒著彈雨，匍匐前進，在離山頂不遠處向敵人投彈。敵人的機槍啞了，他們就端著刺刀沖下來。有經驗的人都清楚，這種依托陣地的反沖鋒是很厲害的，但我們的人多，三五個戰(zhàn)士對付一個鬼子，一個鬼子最少也要挨上兩三刺刀。我們占領老爺廟后，居高臨下進行攻擊，打得溝里的鬼子無處藏身。”

日軍此時方才如夢方醒，明白了制高點的作用，急忙組織起幾百人進行集團沖鋒。腳穿皮靴的日軍，爬山的速度極慢，在我軍的近戰(zhàn)射擊下，根本形不成威脅。下午3點，這時我軍發(fā)起總攻，部隊全部殺向公路，將日軍沖得七零八落。日軍除一部突圍外，被包圍在溝中公路上的全部被消滅。

此戰(zhàn)八路軍115師發(fā)揮了善于近戰(zhàn)和山地戰(zhàn)的特長，保證了戰(zhàn)斗的突然性，以劣勢裝備一舉殲滅日軍精銳板垣師團第21旅團1700余人(含腰站殲滅敵數(shù))，擊毀汽車100余輛，馬車200輛，繳獲輕重機槍20余挺，長短槍1000多支，及其它大批軍用物資。

對這次戰(zhàn)役，日本1973年出版的《濱田聯(lián)隊史》記載：“汽車一過關溝村即與敵遭遇，當即火速下車，令吉川中隊向北邊高地，內藤中隊向南邊高地，狙擊槍中隊協(xié)助龍澤中隊從中間平地進行攻擊。然后敵人以迫擊炮、重機槍猛烈射擊，兵力看來也比我方多十幾倍。尤其吉川中隊正面之敵舉起軍旗、吹起軍號，士兵各自扔出手榴彈，反撲過來。我方寡不敵眾而毫無辦法

9月28日，龍澤中隊得到友軍的支援后，勇氣百倍再次繼續(xù)前進，此時遇到意外情景，剎那間所有人員嚇得停步不前。冷靜下來看時，才知道行進中的汽車聯(lián)隊已遭到突襲全部被殲滅，100余輛汽車慘遭燒毀，每隔約20米，就倒著一輛汽車殘骸。公路上有新莊中佐等無數(shù)陣亡者，及被燒焦躺在駕駛室里的尸體，一片慘狀，目不忍睹?！?/p>

平型關一戰(zhàn)，打了板垣一個措手不及。日本國內輿論也是一片嘩然，先是9月25日晚上，東京廣播電臺一條爆炸性新聞：“皇軍最老的王牌第5師團在山西北部山岳地帶遭中國軍隊的突然襲擊，一名高級軍官陣亡……”日軍大本營連續(xù)急電駐天津的華北方面軍司令部，命令火速查清那位陣亡者姓名。還未等華北方面查清情況，第二天東京就傳開了“板垣征四郎被擊斃”的消息。有的報紙更是將“板垣之死”與其岳父--日俄戰(zhàn)爭中在奉天紅土嶺戰(zhàn)斗中戰(zhàn)死的“軍神大越”聯(lián)系起來。更為可笑的是，板垣的“死訊”傳到蔚縣的第5師團司令部，板垣本人極為惱怒，于9月28日親率一部日軍開往平型關復仇，不過等待他的也只有一地尸骨了。