9月14日，已率部到达山西平型关前线的林彪，电告八路军总部朱德、彭德怀、任弼时，提出以一个多旅之兵力在平型关袭击日军，以配合阎锡山的正面作战。此电当即转报了毛泽东。毛泽东于16日致电林彪，指出:“我军应坚持既定方针，用游击战斗配合友军作战，此方针在京与蒋、何决定，基本不应动此方针。”17日，毛泽东再电嘱彭、任、林、聂等人，指示:“八路军此时是支队性质，不起决战的决定作用，但如果部署得当，能在华北地区，主要是在陕西，起支持游击战争的决定作用。”

18日，林彪依据前方战局向毛泽东回电，提出:“在敌目前进攻的情况下，我先头旅应以作战灭敌为主要任务。”随后又致电毛泽东，主张以一一五师两个多旅的兵力在现地协同友军作战，“暂不应以做群众工作为中心”。他强调:“目前军民正在看我军直接参战，如我参战兵力太少，则有失众望。”“目前须以打仗、捉俘虏，来提高军民抗战信心，提高党与红军威信。”

显然，毛泽东与林彪之间有分歧:林彪是从一一五师所处的前方实际出发，时间、地点均对我有利，且具有重大政治意义，力主在平型关打一仗；毛泽东则是从八路军本身实际情况和战略全局出发，主张把主要精力放在创建敌后根据地上，尽量避免以主力和日军正面作战，因为那样既不能从根本上阻止日军进攻，也不利八路军的发展和壮大。

9月21日，作为主帅的毛泽东充分考虑了前线将领林彪等人一再坚持的意见，发电给彭德怀，表示可同意林彪将一个旅(不是整个一一五师)暂时集中打仗，但同时指出:“如许久还无机可寻时，仍以适时把中心转向群众工作为宜。”

毛泽东虽然有条件地接受了林彪的意见，但他还是担心林彪没有放弃坚持运动战的观点，他嘱咐彭德怀要做好林彪等人的工作。在上述给彭德怀的电报中，毛泽东以很大篇幅再次分析了敌、友、我三方的形势，指出:“今日红军在决战问题上不起决定作用，而有一种自己的拿手好戏，在这种拿手好戏中一定起决定作用。这就是真正独立自主的山地游击战(不是运动战)。”毛泽东对彭德怀说:“我完全同意你18日电中使敌深入山西，还处在我们游击战争的四面包围中这个观点，请你坚持这个观点，从远处大处着想，对于个别同志不妥当的观点给予深刻的解释，使战略方针归于一致。”

在得到毛泽东的批准之后，八路军总部于9月23日向林彪下达了侧击平型关之敌的作战命令。24日，林彪、聂荣臻调兵遣将，做好了战斗部署。25日上午，平型关战斗打响，一举歼敌1000余人，毁敌汽车百余辆、大车200余辆。

平型关大捷，是八路军出师华北地区前线打的第一个大胜仗，也是中国抗战开始以来取得的第一个大胜仗。它用事实鼓舞了全国人民的斗志，打破了日军不可战胜的神话，政治意义巨大。林彪一夜之间成为抗日英豪，民族英雄，他的名字家喻户晓。