1937年9月25日，八路軍第115師在山西東北部內長城平型關地區設伏，一舉消滅日軍第五師團一部，史稱平型關大捷，名揚中外，極大振奮了全國人民的抗戰士氣。
第五師團是日軍老牌部隊，機械化程度高，裝備精良，官兵訓練有素，被冠之以「鋼軍」的稱號。抗戰爆發後，第五師團在師團長板垣徵四郎指揮下，打南口，佔廣靈，克淶源，下靈丘，一路勢如破竹，直逼平型關口。中國第二戰區組織了10萬大軍，從南北兩翼向平型關集結，準備迎頭殲擊板垣師團，打個殲滅戰。
為配合國軍在正面作戰，根據八路軍總部命令，第115師進至平型關東南地區，利用關前公路和山地有利地形設伏，預備消滅由此經過的日軍，並向平型關口發展攻擊。9月25日上午本來是要配合國軍向平型關東跑池一線的日軍主力出擊，不料突然有兩路相向而行的日軍進入了第115師的伏擊圈，結果一下子就打出了平型關大捷。
關於這場戰鬥，在半個多世紀中一直有個爭議不斷的問題，就是究竟殲滅了多少日軍。
根據通常的史書描述，平型關戰鬥中殲滅日軍第五師團1000餘人，而且沒有抓到一個俘虜。至於這些日軍所屬的單位，有說正規部隊，有說輜重部隊，長期概念比較模糊。
考察日軍方面的史料，記載就比較清晰了。進入第115師伏擊圈的是兩支部隊，其中一支是隸屬於第五師團的輜重隊，有100多匹馬和70多輛大車，約200餘人隨行；另一支是師團汽車隊，有80餘輛卡車和一輛小汽車，約300餘人隨行。戰鬥打起來後，平型關前的日軍聞訊派出將近一個大隊兵力前來支援，也與第115師發生戰鬥。
同樣根據日軍史料，這次戰鬥中輜重隊和汽車隊的總傷亡是219人， 其中陣亡166人，負傷53人。另外前來支援的日軍一個大隊傷亡約80人。加在一起，日軍在這次戰鬥中總傷亡約300人左右。同時損失馬車77輛、汽車75輛、步機槍100餘支（挺）、步兵炮1門和百餘匹馬，以及一批彈藥、糧食、大衣等物資。
考察一次戰鬥的戰果和損失，通常的研究方法是遵循自情自報原則。在很多年中沒有接觸日方的戰史資料，因此平型關戰鬥殲敵1000餘人的說法長期流行。而近些年日方史料逐步披露後，為進行對比研究增添了很有價值的信息。實際上，不論是殲敵1000，還是殺敵300，都改變不了這是一場揚眉吐氣勝利之戰的史實，是中國人民盼望已久的抗戰大捷，其歷史意義早已超越了具體的戰鬥結果。