日軍在平型關受挫后，轉攻長城防線左翼，于1937年9月28日、29日， 先后突破茹越口、下社村內長城防線，直逼繁峙，威脅平型關、雁門關側后。而沿平漢、津浦鐵路進攻之日軍，已占保定、滄縣等地，并繼續(xù)南犯。國民黨軍第1戰(zhàn)區(qū)部隊已向石家莊、德縣以南撤退。在此情況下， 毛澤東于29日致電八路軍總部，指出'華北大局非常危險，敵已從平漢、津浦兩路的中間突破進來，保定已失，敵正迂回石家莊的側面，河北局面已經完結了','山西將成為華北的特殊局面','目前長城抗戰(zhàn)僅是暫時的，而且是極短的暫時'。毛澤東同時指出，八路軍的根本方針是爭取群眾，組織群眾的游擊隊，在這個總方針下，實行有條件的集中作戰(zhàn)。10月上旬，國民黨軍放棄雁門關至平型關的內長城防線，退守忻口東西一線陣地，企圖集中兵力與日軍決戰(zhàn)，保衛(wèi)太原。10月6日，毛澤東致電周恩來、朱德、彭德懷并告林彪、聶榮臻：'敵占石家莊后，將向西面進攻，故龍泉關〔九龍關〕、娘子關兩點須集結重兵，實行堅守，以使主力在太原以北取得勝利?！蓖瑫r指出：'一一五師主力不但不應出河北，亦不宜位于龍泉關，似應第一步移至豆村、臺懷之線，以便適時襲 擊大營、砂河、繁峙線，并準備于可能與必要時，北越長城出至渾城、 應縣，以此為中心，分為若干支隊，采取夜間行動，襲擊雁門、大同線， 大同、張家口線之鐵路，襲擊張家口、廣靈線，廣靈、代縣線之汽車路?！?遵照毛澤東的指示，10月6日、7日，八路軍總部令第115師協(xié)同友軍襲取平型關、大營鎮(zhèn)，相機奪取淶源、應縣。
第115師在平型關戰(zhàn)斗后，第343旅經下關、阜平到五臺山附近休 整待機；第344旅奉命破壞張家口至代縣間公路，襲擊沿線日軍據點；師 獨立團配合第344旅活動于廣靈、蔚縣地區(qū)；騎兵營活動于冀西。接到 八路軍總部的命令后，第115師即以獨立團由晉東北向察哈爾南部地 區(qū)出擊，10月10日晚克淶源城。15日拂曉，該團以主力進至廣靈、靈 丘之間的馮家溝設伏。當日上午，日軍第5師團第2運輸大隊100余輛 大車和負責掩護的步騎兵50余人進入伏擊區(qū)。獨立團突然開火，并乘 其混亂之際發(fā)起沖擊，經1小時激戰(zhàn)，斃傷日軍100余人，繳獲摩托車 3輛、大車100余輛、騾馬800余匹和大量彈藥給養(yǎng)。16日，該團收復 廣靈縣城。19日至20日，蔚縣日軍1000余人在坦克支援下猛攻廣靈縣 城。獨立團予其以殺傷后主動撤離，轉移至廣靈東南山地待機。23日， 廣靈日軍1000余人在20余輛坦克、裝甲車及5架飛機掩護下，沿公路 向靈丘進犯。獨立團于馮家溝、南閣崖一線山地，頑強抗擊，擊退日軍 連續(xù)2天的猛攻。25日，獨立團在第344旅一部增援下襲擊日軍側后， 迫其向廣靈撤退。獨立團乘勢追擊，于當日黃昏再次收復廣靈縣城，并 殲日軍一部，殘余日軍向蔚縣逃竄。至26日，獨立團相繼攻克紫荊關及靈丘、蔚縣縣城后，主動撤離城區(qū)至靈丘縣上寨附近， 向靈丘、淶源之線開展戰(zhàn)術游擊。第115師獨立團連續(xù)作戰(zhàn)，積極打擊日軍，開辟了以淶(源)蔚(縣)廣(靈)靈(丘)4縣為中心的察南地區(qū)。
與此同時，第344旅奉命打擊晉東北之平型關、繁峙一線日軍。10 月14日夜，該旅第687團在旅長徐海東率領下，于平型關東北小寨附近挖溝破路，阻斷日軍交通。15日，截擊由靈丘城而來的日軍汽車130 余輛。當夜，在平型關公路與400余日軍激戰(zhàn)，打退日軍連續(xù)反撲，斃 其100余人，擊毀汽車數十輛，迫使日軍退回靈丘城。16日、17日，第 687團襲擊靈丘城，日軍不支，退向蔚縣。該團跟蹤追擊，接連收復靈丘、廣靈縣城，并破壞公路數段。11月，第687團收復淶源城，就地開展群眾工作。在此期間，第344旅第688 團驅走駐砂河鎮(zhèn)日軍，截斷平型關至代縣間的公路交通，襲擊大營鎮(zhèn)，19日克繁峙。隨后，在崞縣(今原平縣)以東地區(qū)不斷襲擊日軍，破壞日軍交通運輸。
10月下旬，沿正太鐵路西進太原之日軍進逼娘子關，晉東告急。由 于此前國民黨當局未按毛澤東的建議預置重兵加強娘子關、九龍關的防 守，直至日軍逼近時，始令第26、第27路軍和第3軍等部進至娘子關倉 促組織防御。為配合國民黨軍作戰(zhàn)，第115師根據八路軍總部命令，師 部率第343旅于25日夜由五臺山南下，馳援娘子關。26日趕到平定時， 娘子關已于當日失守。西進之日軍左翼第20師團第40旅團，正沿平定、 昔陽向榆次、太原發(fā)展進攻。為繼續(xù)阻擊和遲滯西進之日軍，30日，第 343旅進至昔陽以西之沾尚鎮(zhèn)地區(qū)，待機打擊西犯之日軍第40旅團。此時， 日軍已占領平定及其以南的白家掌一帶。第343旅決定于廣陽伏擊日軍。 11月2日，日軍第40旅團先頭部隊第79聯(lián)隊主力逼近馬道嶺。第343 旅以第686團2營于馬道嶺一帶節(jié)節(jié)抗擊，遲滯與疲憊日軍，掩護旅主 力完成伏擊部署。日軍在第686團2營的不斷抗擊、襲擾下，前進緩慢， 日行程僅7公里。3日，第343旅迅速占領廣陽及其以東道路南側的有 利地形，完成兵力部署：以第686團1、3營為主要突擊部隊進入前小寨、 離村以北高地；以第685團3營由狼窩溝北山出擊，協(xié)同第686 團殲滅進入伏擊地區(qū)之日軍；其余部隊占領有利陣地，準備打擊回援之日軍。4日13時，日軍先頭2個聯(lián)隊通過廣陽進至松塔鎮(zhèn)，而其輜重部隊則正處于第343旅設伏區(qū)。第343旅在陳光、蕭華的指揮下，采取避強擊弱的 戰(zhàn)術，放過其先頭主力，對其輜重部隊突然發(fā)起攻擊，將其分割成數段， 經4小時激戰(zhàn)，將伏擊區(qū)內之日軍全部殲滅。是役，共斃傷日軍近1000 人，首次俘獲日軍3名，繳獲長短槍300余支、騾馬700余匹，以及大 批軍需物資。第343旅傷亡200余人。日軍遭此嚴重打擊后，不敢冒進， 進至松塔鎮(zhèn)之日軍亦于6日返回廣陽。7日，第343旅配合第129師部隊又在廣陽、戶封地區(qū)設伏，殲滅由沾尚鎮(zhèn)西犯之日軍250余人。
廣陽兩次伏擊戰(zhàn)，有力打擊了西犯日軍，迫其改道由廣陽以北之上下龍泉西犯，遲滯其行動達一周之久，為友軍保衛(wèi)太原爭取了時間。
娘子關失守后，日軍迅速進占平定、陽泉、壽陽、榆次，忻口、太 原陷于日軍的包圍之中。在第115師師部率第343旅南下馳援娘子關的 同時，第344旅奉命直奔太原，擬配合國民黨軍傅作義部保衛(wèi)太原。當 該旅第688團到達太原北部吳士嶺準備接洽防務時，國民黨軍已于11月 8日撤出陣地，太原失陷。該團遂轉至五臺山地區(qū)，第687團也由渾源到達該地，全旅在此休整。
從1937年10月初至11月上旬，第115師為配合忻口戰(zhàn)役和保衛(wèi)太 原，深入日軍側后，廣泛開展游擊戰(zhàn)爭和有利條件下的運動戰(zhàn)，采取襲 擊、伏擊等戰(zhàn)術手段，遲滯了日軍西進，并開辟了晉東北、晉東南廣大地區(qū)。同時，對協(xié)助國民黨軍正面防御作戰(zhàn)起了重大作用。
