赶到河岸，徐海东、黄克诚率344旅两个团也紧跟过来。、聂荣臻也在快马加鞭追赶而来。
罗荣桓、陈光率部渡过黄河，两天后抵达晋西重镇侯马。
这时，国民党军退下来的大批伤兵挤满了侯马车站。罗荣桓、陈光派人联系车皮，两天都是空手而归。第三天，八路军官兵只得乘十几节装牲口的破车皮匆匆北上。从车厢里飘扬出激昂的抗日歌声：
“大刀，向鬼子的头上砍去！全国爱国的同胞们，抗战的一天来到了，抗战的一天来到了。前面有工农的子弟兵，后面有全国的老百姓……”
部队到达太原。东北流亡学生挤满了车站，欢迎八路军前来抗日。他们唱着那首忧伤的《松花江上》，让八路军战士听了泪水盈眶，仇恨满腔；恨不得立即到达战场！
、朱德、彭德怀、任弼时等人来到第二战区司令部时，国民党军正在进行忻口作战。当时，同蒲线北段因国民党军撤退时车辆全部南移而瘫痪，平绥线也因破坏而利用不便，所以忻口前线日军与其后方交通十分困难，日军运输线只有经平型关至张家口，经雁门关至大同两条公路。如果切断这两条运输线，数万日军便断了供应。
于是，他们决定：以第120师组成左纵队，置于雁门关及同蒲线两侧；以第115师343旅组成右纵队，置于代县至平型关方向。这两支部队与忻口前线进行战役配合：一方面袭扰日军两翼与后方；一方面切断日军交通及其后方供应线，以配合国民党军忻口作战。
9月10日，来到太原，住在阎锡山招待所里。一张地图被画得密密麻麻。“这可是场恶战啊！”自语道。他踱着步思考着，突然猛一转身，在地图前站住了；把那支放在地图上的红蓝铅笔握在手中，“咔嚓”一声，那支铅笔断成了两截。
这时天亮了。推门走了出来。他抬头看看天，有些阴沉。他怔了片刻，突然又转身回到屋里，心想：“要到平型关实地考察地形。”
平型关位于山西东北部古长城上。关内外层峦叠嶂、群山连绵，奇石林立，沟壑幽深，充满了神秘感。关前的那条公路蜿蜒如蛇，它是通往灵丘、涞源的唯一通道，也是日军进入平型关的必经之路。
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