1937年8月13日，上海八一三事变爆发，日军在上海的军事进攻，严重威胁国民政府首都的安全，也危害到四大家族和列强们的在华利益。

国民政府的抗战意愿逐渐增强，在8月14日发表《自卫抗战声明书》，宣布不放弃任务领土，坚决行使自卫权。

国共谈判也顺利达成协议，8月22日，国民政府军事委员会正式发布命令，宣布红军改编为国民革命军第八路军，只给了3个师的番号。

机动纵队没有列入国民革命军第八路军的正式番号，漆雕六日并不在意，没有正式番号的部队没人盯着，才比较自由。

9月初，八路军3个主力师相继开往山西对日作战，机动纵队得到的命令也是开赴山西抗日，不过出击时机可以自主安排。

机动纵队全军也立刻收拾行装动身渡过黄河，一路北上，一头扎进浑源县山区休整待机。

9月11日，板垣征四郎率领的第五师团从蔚县出发，向广灵方向推进。

14日，广灵失守，防守广灵的中央军第73师、84师、21师被迫撤退。

板垣征四郎继续挥师南下，攻击灵丘，20日，灵丘也被日军占领，国军第73师溃败。

此时，板垣征四郎的第五师团第二十一旅团距离山西的平型关越来越近，与此同时，东条英机的察哈尔兵团已经占领了山西大同，晋北形势岌岌可危。

面对日军南下太原的威胁，晋绥军首脑焦急万分，必须设法有效阻击日军。

于是，晋绥军首脑制定了一项大胆的计划：将日军引入平型关内，然后加以围歼。

这个计划涉及晋绥军、西北军以及八路军，意图关门打狗。

然这个计划并执行并不顺利，部分晋绥军高层认为，日军的主攻方向是东条英机的察哈尔兵团，目标是雁门关，而平型关方向的第五师团只是起到牵制作用。

因此，他们主张改变计划，改为扼守平型关，由西北军的17军、晋绥军和八路军115师进入平型关内，互相配合防守。