平型关战役前，红军主力部已经改编完毕。当时，林彪正在抗大任校长，接到出任115师师长的命令，立刻从延安赶往洛川，与副师长聂荣臻一起来到西安，乘火车奔赴山西前线。

　　为了配合阎锡山部防守长城防线，八路军总部命令120师进至雁门关以西的神池地区，侧击由大同南犯之敌；115师进至平型关以西地区，准备侧击进犯平型关之敌。

　　这时，一个紧迫而现实的问题，摆在延安统帅部和115师首长的面前：如何使用兵力?是集中兵力打运动战、正规战，还是分散使用，打游击战?对此，林彪与毛泽东的意见并不一致。

　　9月14日，115师抵达原平车站时，林彪曾电告八路军总部朱德、彭德怀、任弼时，提出：“344旅及师自集中大营，准备待敌佯攻大营东之平型关友军阵地时，我相机袭击敌人之左侧后，歼敌一部，以扩大战果。”显然，林彪是想集中兵力打大仗、打运动战。

　　林彪的电报同时转给在延安统帅部的毛泽东。

　　16日、17日，毛泽东又给朱德、彭德怀、林彪等人发电，指出：“红军此时是支队性质，不起决战的决定作用。”

　　但是，接连两封电报没能说服林彪，他执意要集中力量打歼灭战、打大仗。

　　18日，林彪回电毛泽东，坚持己见。

　　由于林彪的坚持，或许毛泽东觉得他的意见也有道理，21日，毛泽东两次致电彭德怀，表示同意林彪将一个旅游区暂时集中打仗，同时指出，如果许久还无机可乘时，仍以适时把中心转向群众工作为宜。

　　25日，林彪指挥115师取得震惊中外的平型关大捷，歼灭日军坂垣师团一千多人，打破“日军”不可战胜的神话。

　　“平型关大捷”使林彪名声大震。盛誉之下，林彪并没有喜形于色，因为他有几个没想到：

　　一是没想到打日军比打国民党军困难得多。这次战斗，歼敌一千余人，自己也损失六百多人，而且，许多是经过长征的老红军战士。林彪曾想抓一些俘虏，带到太原去游行，而小鬼子宁可自杀，也不投降，结果，一个俘虏也没抓到。

　　二是没想到国民党军如此不配合。林彪在战后说：“友军在战斗中的配合实在太差。他们自己订出的出击计划，却未能遵守。你打，他旁观。”

　　三是没想到平型关大捷难以挽救国民党军晋北防御的败局。平型关战后不久，国民党军晋北防线崩溃，日军长驰南下，太原很快沦陷。

　　经此一战，林彪终于明白：依靠国民党军抗战没有前途，集中八路军主力打运动战也不行，他再一次服了毛泽东。