1937年9月底，日軍關東軍察哈爾兵團突破民黨軍內長城防線，直接威脅雁門關、平型關之側後。國民黨軍第19、34軍等部，雖經苦戰，但由於日軍武器先進，戰力強勁，國軍漸漸不能支援，只好一邊向太原以北重要門戶忻口方向撤退，一邊請求八路軍出兵日軍側後，襲擾日軍後方交通線，減輕正面守軍的壓力。總部朱、彭首長接到友軍請求，立即部署八路軍展開，伺機打擊日軍。
雁門關又名西陘關，以“險”著稱，有“天下九塞，雁門為首”之說。位於中國山西省忻州市代縣縣城以北約20公里處的雁門山中，是長城上的重要關隘，與寧武關、偏關合稱為“外三關”。1937年10月16日，當地群眾發現大同的日軍集結了300多輛汽車滿載武器彈藥，欲經雁門關南開往忻口，遂將這一重要情報報告給附近的八路軍120師。
師長賀龍得知情況，立即派遣愛將賀炳炎和廖漢生出馬，前去設伏收拾這股敵人。賀炳炎等人經過詳細偵查，發現敵軍在雁門關並無兵力駐守，只在廣武有少量日軍，遂將設伏地點選定在雁門關南山腳下的黑石頭溝，同時派少量兵力佔領雁門關。此溝南低北高，溝底盡是山洪衝下的亂石頭，汽車路順溝而上，南端有一座石橋與外部公路相連，是個打伏擊的好地方。
為避免被日軍發現，10月17日深夜，在一名老鄉的帶領下，部隊踏著牧羊小道摸黑挺進預伏地域。18日拂曉，部隊全部進入伏擊位置，完成了一切戰鬥準備。
上午9時許，由100多輛汽車組成的日軍車隊拖著滾滾煙塵，像長蛇一般從南向北駛來。車隊緩慢地拐過小石橋，爬上陡坡，進入伏擊地域。突然，隨著一聲清脆的槍聲，剎那間黑石頭溝槍聲四起，各種火器一齊射擊，步槍、機槍交織成密集的火網，喊殺聲與槍炮聲混雜在一起，震耳欲聾。由於沒有準備，打頭的幾輛車被打著了火，燃燒爆炸，車上的日軍紛紛跳車，傷亡慘重。
雖然八路軍佔盡先機，且有地利之優，但日軍並不像抗日神劇表現得那樣好對付。很快就四散跑開，利用各種可以提供掩護的地物負隅頑抗。見遠距離殺傷效果已經達到，八路軍立即發起衝擊。各個連隊在連長的帶領下，如猛虎一般撲下山去，很快就把敵人壓到亂石滾滾的溝裡。
眼看被圍的日軍如兔子的尾巴長不了了，誰想戰場形勢這時卻發生了變化。在黑石頭溝北邊，從陽明堡方向又開來百餘輛滿載彈藥和士兵日軍汽車。在遭到阻援部隊的打擊後，狡猾的日軍並沒有全力衝擊八路軍防守陣地，而是立即下車，以一部分兵力牽制，增援主力則全力登山，沿西側山樑繞至716團左側，向公路上的八路軍射擊。由於八路軍的武器裝備本來就與日軍不可同日而語，現在又有一股日軍佔領了伏擊陣地附近制高點，戰場形勢瞬間逆轉，一時間八路軍傷亡猛增。見伏擊目的已達到，賀炳炎只好迅速指揮部隊撤出戰鬥。此戰第716團殲滅日軍300餘人，擊毀汽車20餘輛。
本來應該完美收官的一場伏擊戰草草收兵，賀炳炎自然心有不甘，虎將的膽略當然不能以常人度之。他深知雁門關的重要性，明白只要忻口會戰還在繼續，日軍就必經此地，於是大膽決策：再次在雁門關設伏！
21日晨，716團主力在雁門關西邊的山上，廣武至埡口的公路上又一次張開了大網。上午9時，日軍百餘輛汽車結隊而來。自從黑石頭溝遇伏後，日軍也一改往日驕橫之態，人走前，車走後，並有5架飛機偵察助戰，邊搜尋邊前進。
待敵人鑽入口袋之後，716團再次突然出擊，敵人在遭受猛烈、突然的火力襲擊之後，慌忙撤退。日軍死傷百餘人，十幾輛汽車被擊毀。窮寇莫追，716團見突襲目的達到，在敵人尚未摸清頭緒之時，立即撤出戰鬥。
716團接連兩次在雁門關一帶伏擊日軍車隊，先後殲滅日軍500餘人，襲擾並一度切斷了交通運輸線，給忻口正面防禦作戰的國民黨守軍以有力的配合。南京國民政府特別對716團進行傳令嘉獎，海內外報紙也大力宣傳雁門關伏擊的戰果，稱之為“雁門關大捷”。
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