蔚縣。日軍第5師團司令部。
9月25日早晨，師團長板垣征四郎仍像前幾日那樣，站在指揮所巨大的落地窗前，望著麵前建築物上的一麵迎風飄揚的太陽旗出神。
板垣剛剛接到第21旅團旅團長三浦敏事的電報，電報上說，皇軍已傾其全力攻占平型關附近的團城口，正在擴大戰果，下一步即可進占大營，完成對雁門關後路的包抄。板垣非常高興。
少頃，他收回目光，在有些陰暗的房間裏踱步，嘴裏哼著略顯蒼涼的日本軍歌——
將士的紅領章，
恰似萬朵櫻花開……
他反複哼唱。自中日爆發大規模衝突以來，也許他的心情從未這麼好過——攻下平型關，太原就指日可待了，整個華北即可成為大日本帝國的囊中之物……
突然，他的參謀長西村利溫推門而入，急切地向他報告：第21旅團後衛和輜重部隊在平型關東北麵的關溝被眾多的中國軍隊包圍，已處於被全殲的危境之中。
這時候，板垣還不知道給他敲響警鍾的，恰恰是他並未放在眼裏的八路軍。正像後來日本決策當局所醒悟到的——日本還未準備與有名的八路軍作戰，八路軍則準備與日軍長期戰鬥。
第5師團的司令部裏頓時亂了套。板垣立即請華北方麵軍派飛機到關溝一帶助戰，同時命令在蔚縣的第42聯隊派兩個大隊乘汽車迅速前往增援。然而，飛機飛臨戰場上空時，因雙方已混戰在一起，無法支援地麵部隊作戰。前往增援的各路日軍尚在途中，關溝的戰鬥就已結束。
3天之後，三浦敏事才從震驚中回過神來，派出平岩大隊去關溝清理戰場——實際上是去收屍。八路軍隻將自己的傷亡人員和繳獲的軍用物資運走，眾多的日軍屍體和被擊毀的車輛仍遺棄在戰場上。
後來，平岩大隊將清理戰場的情況寫成一份記述：
9月28日，龍澤中隊得到友軍的支援後，勇氣百倍再次繼續前進中，此時遇到意外的情景，一刹那間嚇得停步不前。冷靜下來看時，行進中的汽車聯隊似遭突襲全被殲滅，100餘輛汽車慘遭毀滅，每隔20米倒著一輛汽車殘骸。公路上有新莊中佐等陣亡者，或被燒焦躺在駕駛室裏的無數屍體。一片慘狀，目不忍睹。
用了長達3個小時，才把一輛輛燒焦的汽車拖到公路的一邊，處理好陣亡者的屍體，公路勉強可以通行，龍澤中隊開始前進，到達嶺上。從嶺上往峽穀一看，輜重車隊不是也全部覆滅嗎？公路不是被輜重車輛層層疊疊的屍體堵塞著了嗎？……宛若地獄圖畫的悲慘情景。
龍澤中隊長鼓勵因饑腸轆轆和震驚而意誌消沉的士兵，收集陣亡者的指甲，識別標誌，把車輛運到後邊的空地上，以及收拾屍體和馬匹，約用2個小時完成這些作業後，公路才勉強能夠通行。這時，在半山腰發現並救出3名半死不活的傷兵……
這一切似乎來得太突然。
平型關，無疑給板垣留下了難以磨滅的印象。1948年12月22日深夜，在東京鴨巢監獄內，當板垣征四郎和東條英機、土肥原賢二等人被送上絞刑架時，也許他會意識到，他的厄運正是從平型關開始的……
9月26日，毛澤東致電朱德、彭德懷、任弼時等人，慶祝八路軍出征後的第一個勝利。
同日，蔣介石致電朱德、彭德懷：
朱總司令、彭副總司令勳鑒：25日一戰，殲敵如麻。足證官兵用命，深堪嘉慰。尚希益勵所部，繼續努力，是所至盼。
來自國內各地乃至海外的祝捷電報雪片似地飛往南京，飛往延安。也許由於平型關的勝利是抗戰爆發以來的第一個大勝仗，蔣介石意猶未盡，感慨頗深，緊接著又發出一封嘉獎電：
朱總司令玉階兄：
電悉，接誦捷報，無任欣慰，著即傳諭嘉獎。中正僅此一仗，八路軍聲威大振。26日這天，朱德、彭德懷致電毛澤東：
紅軍地位成了神奇古怪的東西。多數國民黨軍隊，特別是晉軍有專學紅軍吃飯樣子。
國民黨軍事委員會作戰部部長黃紹竑前幾日從太和嶺口辭別閻錫山後，乘火車回南京，剛到達石家莊，就傳來了八路軍平型關大捷的消息。他親眼目睹，當時石家莊的人民群眾，以無比興奮的情緒慶祝這個勝利，竟然在那種時候放起鞭炮來，幾乎把敵機的空襲都忘記了。
這時黃紹竑還不知道，僅僅幾天之後，蔣介石就任命他為第二戰區副司令長官，負責指揮娘子關之戰，和忻口之戰一起成為保衛太原的兩翼。