与此同时，42联队第一大队和汽车辎重队为太安岭、团城口补充了弹药后，在旅团参谋官桥本顺正中佐、自动车运输部队指挥官新庄淳中佐带领下携带弹药、粮食等物资出发增援平型关前的42联队。
汽车在崎岖的山间公路上行驶，过了小寨村很快进入一条长长地山沟。桥本知道这里叫关沟，连绵十几里，看着两边的陡崖，他一阵心惊肉跳，这要是有埋伏车队可就成了瓮中之鳖了。他连忙命令停车，用望远镜四下观察，和赶上来的新庄淳、新任一大队队长河本谈起自己的担忧。
河本表示时间紧急，无论如何四点以前要赶到42联队，新庄淳也表示晋绥军主力都被牵制在阵地上，不太可能绕到战场后边组织伏击，只要车上士兵提高警惕，完全可以发现敌人伏兵，抢先攻击。桥本也只是疑虑，听了两位的分析，同意继续前进，要求车上士兵保持警戒。
车队再次启动，缓慢行进着。关沟南侧一处山梁上的老爷庙前的简易工事里，343旅旅长陈光、教二旅旅长程世才不放心这里的联合作战，电话联系后刚刚抵达。举着望远镜观察着敌人的动向，陈士榘、杨得志和、邵烈坤正向各自的旅长介绍着地形敌情。
陈光在羊投崖与鬼子交过手后信心很足，面对深沟里的几十辆汽车有些不满足说：“才来了这么一点人，不够杨得志一个团打得。”
“是啊，我看你们就歇歇，让邵烈坤团一个冲锋解决掉就行了。”程世才在谷家峪也是打了大胜仗的，对陈光摆起了擂台。
“两位旅长可不要轻敌哟，关沟虽有地形优势，但过于狭长，出口很多。部队分散，缺乏纵深，一旦被敌突围，追之不及。你我两部各一个团，起码可以保证鬼子逃不了，这是指挥部的底线。”作为政委及时提醒着。
陈士榘是参谋长，可不敢让旅长由着性子来，也补充说：“陈指挥再三告诫，不可轻敌。野战中，缺乏坚固阵地保护，战场空间宽阔，很容易让敌人逃脱，部队运动中接敌，风险很大。领导要求我们两边要相互保护，不可轻易发动冲击，把敌人引出深沟用精确射击消灭敌人。”
程世才只好转移话题说：“老陈，我看消灭这些鬼子并不难，咱们占着地形慢慢和鬼子拼技术耗也耗死他了。这些汽车、物资可都是好东西，咱们要尽量消灭敌人，保住物资。”
“陈士榘和熊厚发看完地形就是围绕着这个目标布置的，咱们堵住两头，鬼子自己就会往外冲，咱们在阵地里等着他。消灭了他的步兵再去接受物资。”满意地介绍着说。
“鬼子进入预设阵地了。”杨得志高兴地喊着。
“轰隆。”地雷的巨大声响惊醒了沉寂的山谷，也把桥本的一丝侥幸击碎，关沟伏击战揭开了序幕。
前边的两辆汽车被炸瘫散架，各车停顿下来，车上的士兵盲目地向四周射击。桥本、新庄、河本来到前面看到公路上两处巨大的弹坑，猜不透是敌人偶尔设置的骚扰还是专门的关门战术。看四下没有动静，决定先修路，继续前进，步兵第一中队出沟向两侧高地警戒。
一阵忙乱后，第一中队两百多士兵逐渐爬上土崖，分散开向周围不高的山梁打枪试探。不想招来了半山腰上一阵步枪的还击，一阵炒爆豆似的枪声响过，只剩下几十个鬼子兵连滚带爬逃下沟底。
桥本意识到自己被包围了，让他不解的是对方为什么不攻过来呢？难道就是想困死自己吗？让自己无法前去支援42联队吗？要是那样42联队就危险了。不行，必须冲出去。
想到这，立即命令一个中队留下保护物资，其余600多人弃车携带弹药沿公路向前增援。
第二中队在前边开路，公路上猛然发出一声巨响，又一颗地雷爆炸带走了十几名士兵。桥本命令离开公路，拉开距离，继续前进。结果还是接二连三的引发爆炸，二十多个士兵倒在血泊中，吓得其他士兵趴在地上不敢往前走了。
几个鬼子军官商量了一下，只有冲上去，赶走晋绥军伏兵部队才能前进。桥本一边组织工兵小队排雷，一边命令部队攻击时注意隐蔽。随后小鬼子从断崖的各个出口爬了出来，趴倒在地上寻找伏兵的位置。
三个中队都安全地出来了，对方依然没有动静，跑了？桥本命令轻重机枪、掷弹筒对着南北两侧一百米外的一条战壕实施打击，硝烟散去，对方还是没有动静。只好命令重火力在后掩护，步兵向两侧搜索前进。
一阵迫击炮弹的尖啸声划破怪异的战场气氛，身后的重火力点纷纷受到打击，深沟两侧人仰炮翻。接着又是两轮急速射，让第一轮中的幸存者来不及转移阵地就命丧关沟。
桥本发现了迫击炮阵地都在山梁后边，每处只有3、5门，它们是怎么测距的？怎么指挥的？掷弹筒对其没有攻击力，只有步兵冲锋了。他命令一半兵力掩护，另一半出击，赶跑支那炮兵，否则炸了汽车问题就大了。
调整好的鬼子排成散兵线，低姿运动，警惕前行，不时向可疑处打几枪。
突然一阵号声响起，南北两侧半山坡上荒草晃荡，平地冒出许多带着草编帽的脑袋，伸出一只只步枪，有的距离敌人只有十几米。战士们快速出枪、快速瞄准、快速射击，把惊愕着来不及做各种规避动作的鬼子击毙。
随后对着远处趴在地上掩护的鬼子开火，双方射击水平都很高，枪枪咬肉。伏兵人多很快就把出沟的鬼子全部消灭。
半跪在地上举着望远镜观察的桥本身中两枪，一颗79弹打碎了他的右侧肩胛骨，一颗65弹穿透了他的右胸，让他呼吸困难，两眼模糊，只感觉到一群灰色军装的晋绥军从身边跑过滑下深沟，隐约看到这些晋绥军的臂膀上“八路”的臂章。晋绥军里啥时候有了“八路”的番号，这是哪里来的一支部队呢？
沟底只有几十个司机、几十个工兵、几十个炮兵，虽然没有什么战斗力，当两侧部队压上来时他们明知获胜无望，依然在新庄淳的指挥下死不投降，用手枪、手榴弹、小铁锹做出顽强抵抗，给下沟的八路军战士造成一定杀伤，终被消灭在车底、车旁、土崖边。
邵烈坤、杨得志两部在沟底会师，清理掉埋设的地雷，打扫完战场，后送伤员，将汽车物资暂时开进白崖台。
42联队的大场四平大佐听到团城口方向传来的激烈的枪声和爆炸声，急切地等待着援军和弹药。昨天的功败垂成，让42联队伤筋动骨，他手里只剩下不到两千人，弹药几乎耗完，实在是无力进攻了。
一个参谋官前来报告，关沟方向枪声密集，很有可能是一大队和辎重部队在关沟遇伏，我们是否回援救助。
大场仰天长叹，西进以来处处艰难、步步被动，打成现在这个样子实在是天不佑我。命令道：“我们没有多少力量了，对方一定有更大的埋伏等着我们呢，与其消耗在后方不如使用在前方。”
他“仓锒”一声拔出指挥刀，看着上边的菊花果决地说：“到了为天皇尽忠的时候了，命令部队全体出击，战死在阵前彰显大日本皇军的勇武。”
傅作义、孙兰峰目睹了狂妄骄傲的日本军人貌似悲壮的自杀式攻击。高唱着军歌，无视飞溅的弹片、如雨的子弹，端着没有几颗子弹的步枪凶猛地扑了上来。
一线阵地里很快就发生了激烈的肉搏战，千余名日军用刺刀占据了阵地，把自己的所有的子弹、榴弹发射出去，给二线阵地造成严重杀伤。很多鬼子又捡拾晋绥军遗弃的武器，给晋绥军演示什么是精确射击，直打得晋绥军抬不起头，傅作义精心准备的轻重火力点完全无法发挥作用。
一阵冲锋号声从身后响起，鬼子兵回头看时，两大股身穿灰布军装的士兵已经冲成进了联队营地，救援是来不及了。他们在大队长的带领下高喊着“板载”冲上二线阵地。傅作义、孙兰峰组织所有敢死队员与敌人展开残酷的肉搏，把这些一心要杀身成仁的侵略者全部歼灭在平型关下。
两侧杀来的教导师一旅和120师358旅攻到了42联队部，这里只剩下数百名参谋、文书、担任守卫的炮兵、辎重兵等，这些辅兵们面对崩溃的战局，战意浓浓，毫不畏惧，用手榴弹、手枪抵抗着、死亡着。
716团团长宋时轮、副团长廖汉生走进42联队部时，看到了趴伏在在席子上面朝东方刨腹自杀的大场四平大佐，小腹部插着一把肋插，脑后被副官开枪打了一个洞，身边是一把精美的指挥刀。旁边还有两个用手枪自杀的低级军官，旁边一个铜盆里有许多烧毁的灰烬。
宋时轮弯腰捡起寒光闪闪的指挥刀，看着上边血迹映衬下的菊花图案高喊一声“42联队完了！”