民工們扔下手中的工具，拔腿就跑。士兵們則扔下工具，拿起武器，找個隱蔽處臥倒。與此同時，幾發擲彈簡射出的炮彈嘯叫著飛過來，頓時就有人被炸飛。
與這個營遭遇的，正是第21旅團長三浦敏事率領的兩個大隊。
由於公路已被破壞，日軍的汽車無法開動，隻好派步兵成散兵線向前衝鋒。守軍雖沒有重武器，僅有兩挺輕機槍，但是地形有利，居高臨下，不費勁地往下丟手榴彈就行，居然堅持到中午才被擊潰。
三浦集合起已有較大傷亡的兩個大隊，邊修路邊前進。再往前，便碰上了第33軍獨8旅第623團。
這天早晨，第623團第1營營長劉光耀將所屬的3個步兵連布置好，然後又將機槍連的4挺馬克沁重機槍分到各連，營指揮所設在第2連陣地後麵僅50米處。他命第2連中尉排長司金貴帶一個排到前方公路偵察敵情，然後，把電話打到團長郎春生那裏。郎春生問：“有情況嗎？”
“從靈丘方向退下來的散兵絡繹不絕，這些熊兵說靈丘城裏駐滿了鬼子兵。”
“要防止他們散布恐敵情緒。最好將他們強製收容，參加戰鬥，不然，一打仗就往後跑，誰還守陣地？”
臨近傍晚，司金貴回來報告說：“山下公路上已經沒有從前方退下來的友軍散兵了。中午曾有部隊同鬼子接火。”
劉光耀問：“你破壞公路了嗎？”
司金貴說：“沒有。”劉光耀當即給團長打電話。團長答複說：“友軍情況不明，俟弄清後再決定破壞公路。”由於他們陣地前的公路未及破壞，三浦敏事於當夜即率部前來攻擊。激烈的戰鬥持續了整整一夜。司金貴在躍起投彈時，被一顆機槍子彈擊中，身負重傷。初次交戰，1營傷亡了20多人。
與此同時，占領渾源的第21旅團第21聯隊經小道溝、西河村到達平型關前，猛攻第623團第2營防守的東、西跑池南北側各高地。這天夜裏，平型關前槍聲不斷，2營的5、6兩個連的士兵們還跳出戰壕，與接近之敵進行了數度肉搏。雖付出了上百人的傷亡，但阻止了日軍的攻勢。次日上午，這兩個連200多名官兵幾乎全部陣亡，團預備隊緊接著頂上。
獨8旅的官兵們在堅守了一天一夜後，三浦敏事仍未能突破他們的防線，攻勢頓挫。第21旅團被迫改變主攻方向。
應當說，中國軍隊贏得了第一個回合。但好景不長，情況很快發生了改變。
自進入山西後，第17軍軍長兼第84師師長高桂滋的眉眼就沒舒展開過。尤其是他的第84師被放在平型關正麵，而且又是受孫楚的指揮時，他更是滿心的不高興。前年冬天和去年春天，在陝北剿共時，他就曾受過孫楚的節製，那時，大家都想讓對方的部隊打頭陣，把正麵留給對方，因孫楚是上司，高桂滋吃的虧自然多一些。第84師不是中央嫡係，作為雜牌，保存實力尤為重要。高桂滋雖然瞧不起劉汝明之類的人，強敵麵前一退千裏，但也不想過多地損失自己。閻錫山看透了他的心思，向蔣介石建議，將李仙洲的第21師歸他節製，並任命他為第17軍軍長——無非是給他塊熱磚頭抱抱，一張空頭支票而已。第21師是中央軍，他能指揮動李仙洲嗎？說到底還得靠他的第84師在這世上混飯吃。因此，他最擔心的就是別給“孫神經”犧牲掉。
日軍第21旅團在獨立第8旅的陣地前一籌莫展，三浦隻得改變路線，沿靈丘、渾源間的臨時公路，繞過蔡家峪，轉攻團城口。這正好打在高桂滋和李仙洲的結合部上。問題一下子就出現了。
高桂滋的指揮所設在離前沿陣地10多公裏遠的一座民房裏，他命副官隨時守候在電話機旁，一有情況馬上報告。
大約23日午後，日軍開始炮擊第84師駐守在東、西跑池的部隊。還未和敵步兵接火，高桂滋就讓值班參謀給他接通了孫楚的電話。
高桂滋說：“孫副總，敵人攻勢十分猛烈，職部傷亡慘重，請速派部隊增援！”
孫楚說：“高軍長，我集團軍各部都在和敵人交戰，都在告急。我哪有那麼多預備隊？貴軍久經戰陣，作風勇猛，堅守幾日當無甚問題。請高軍長嚴飭部屬，勿使敵人突破！”
孫楚放下了電話。高桂滋感到靠孫楚救不了自己，和幕僚們商量後，直接給閻錫山打電話，意圖從閻那裏套得活口，好早些與敵脫離。
高桂滋道：“閻長官，職部已和敵人多有接觸，傷亡慘重。按戰區長官部的計劃，應予撤往關內，將敵人放進關內圍擊，部下認為不宜再拖……”
閻錫山給予的答複是，一切由孫總指揮決定。
高桂滋試圖撤離團城口的願望第一次落空。
盡管高桂滋力圖避戰，但第84師的中下層官兵的抗戰熱情仍很高漲。在與日軍接踵而來的步兵和戰車的較量中，一個營長陣亡，第502團團長艾捷三上校負重傷。但由於守軍依靠既設的堅固陣地抵抗，尚無重大傷亡。