林彪(左一)和聂荣臻在前沿阵地指挥平型关战斗

1934年10月，林彪率部参加长征。他的部队一直充当先头部队。在挺进西北及在陕西保安开创新根据地的过程中，也立下了战功。　　1936年6月，林彪出任中国人民抗日红军大学校长，1937年1月该校改为中国人民抗日军事政治大学，林彪继续任校长又兼政治委员。　　1937年抗日战争爆发后，林彪担任八路军第115师师长。第115师由原红1军团第1、第2、第4师与红15军团第73、第74、第75师新组成，下辖第343、第344两个旅。该师在平型关战役中首次重创侵华日军。　　　　　1937年7月底，日本侵略者占领平津后，又沿津浦、平汉、平绥铁路向我进犯。沿平绥线进犯之敌是日军精锐板垣征四郎的第5师团。国民党军队望风而逃，山西战场吃紧。　　按中共中央战略部署，林彪率第115师于8月下旬出发，9月中旬入晋。此时，日军已进至山西涞源、灵丘一带。9月下旬，占领涞源、灵丘，向平型关推进，拟与大同南下日军会合，进攻太原。接国共协同作战计划，平型关正面由国民党晋绥军防守，八路军第115师担任侧击任务。　　 平型关位于山西繁峙县东北，为晋东北交通要冲，长城隘口之一，地势险要。

第115师决计利用平型关天险隐蔽集结，给进犯之敌以猛烈打击。当时林彪的部署是：以2个团兵力为主力正面歼敌，以1个团兵力为预备队随时出击，以骑兵营、独立团分别埋伏在两翼钳制援敌。9月24日夜，第115师冒雨设伏于平型关东北公路两侧10里长的山地。次日晨，日军约4000人、100辆汽车为前导，100多辆大车居中，少数骑兵断后，沿公路向平型关推进。6时许，全部进入伏击区。林彪一声令下，该部从公路旁山地猛扑下来，日军顿时乱作一团，被击毁的马车、汽车堵住了道路。随后，该部跃上公路，与敌展开白刃战。敌军企图负隅顽抗。此时，师预备队迅速越过公路，将敌分割包围。激战中，日军出动飞机、大炮轰击，但由于短兵相接，失去作用。战后，辛庄、老爷庙、小寨村一线上敌军被歼，灵丘来援之敌也被阻。晚间，我军又向东跑池高地发起攻击，但由于国民党军未按协同作战计划参战，次日，敌军在尉县进入平型关，而大同南下关东军也来增援，八路军不得不撤出战斗。