第二天，卫立煌抵达西安，下令拨给八路军步枪子弹100万发、手榴弹25万枚和牛肉罐头180箱。当时的国民党后勤部副部长卢佐认为数目太大，怕蒋介石不批准，提出应仔细考虑。卫立煌闻悉后，亲自打电话与卢佐洽商获得批准。后来第二战区前敌指挥部后勤司令杲海澜也因数目庞大，不敢执行。卫立煌又打招呼说：“我是前敌总指挥，对于抗日有功的军队，都要一视同仁。照单拨出，出了问题，我卫立煌负责。”
30天后，当十余辆军车把子弹、罐头送到二十里堡时，林彪苍白的脸上露出激动的红晕，他连连说：“礼重了，礼重了。”
13 平型关战斗歼敌人数之迷
1937年10月1日，毛泽东致电在南京的博古、叶剑英以及任八路军驻上海办事处主任的潘汉年，向他们通报平型关战役的战绩，以及全国各地祝捷的情况：“25日平型关战役，除缴获汽车82辆、大炮1门、炮弹2000余发、步枪数百支、打死敌人1000多人外，还包围了敌之高级司令部，缴获秘密文件甚多，其中有敌整个华北作战计划及标示目的之日文地图。被围残敌乘夜从晋军阵地突围而逃。是役晋军本约定二路出击，乃打至黄昏才出动，致未能全部消灭该敌。我军伤亡400余人，内有副团长、副营长二三名……”
八路军平型关首战告捷，“歼敌1000多人”的说法已为党史界公认，但也还有其他说法。有的说5000多人，有的说3000多人，差距较大。
认为平型关战斗歼敌5000多人的说法，是根据抗战的中国丛刊之四《抗战中的中国军事》（1957年版）中：“敌板垣兵团为我八路军部队包围予以歼灭之打击，毙敌在5000以上，俘虏千余。”提出的。
认为平型关战斗歼敌3000多人的说法，则是根据《辞海》（1979年版）中“平型关”条目称：“经一天激战，歼灭日军3000多人。”提出的。《中国人民解放军大事记》也记载：“经整日激战，歼敌3000余人。”
这三种说法，到底哪一个说法比较准确呢？
侯善才通过查阅当年平型关战役参战人员的回忆录，认为歼敌3000人的说法是确切的。理由是：
1、担任平型关战斗正面攻击的115师686团团长李天佑在《首战平型关》一文中指出：“我军沿着十多里长的山沟撤出战场。举目回望，公路上血迹斑斑，躺着3000多个血肉模糊的敌人尸体。”
2、参加战斗的115师直属独立团团长杨成武在《从东渡黄河到平型关大战》的回忆文章中说：“激战至下午3时，师首长拍来了电报，通报了平型关全歼日寇板垣师团主力3000余人的伟大胜利。”
3、参加战斗的115师685团团长杨得志在《回忆平型关大战，学习毛泽东军事思想》一文中，3次写到歼敌数量为3000多人。如“全歼日寇精锐部队板垣师团第21旅团3000余人”。“第21旅团3000余人，果然从灵丘开来……他们万万没有想到，很快就要在这十里长沟全军覆灭，做外乡的异鬼”。“仅仅经过大半天的激烈战斗，被我包围在长沟内的3000多敌人，就遭到了彻底的毁灭”。通过以上亲临前线指挥作战的几位团长的回忆，尤其是当时师部的电报也称歼敌3000多人，这应该成为可信的确切数字。
但刘武生专门撰写的考证文章认为，“歼灭日军1000多人”的说法是比较准确的。他的根据是：
1、毛泽东1937年10月1日给博古、叶剑英、潘汉年的电报中说：“25日平型关战役，除缴获汽车82辆、大炮1门、炮弹2000余发、步枪数百支、打死敌人1000多人外，还包围了敌之高级司令部。”
2、朱德、彭德怀于同年10月3日给蒋介石、程潜、阎锡山等的电报中，也写明“毙敌千余人”。这两份电报是平型关战斗结束不久发出的，所载战绩统计数字，是比较符合实际的，也是具有权威性的。
3、从日军在战斗中被我军设伏包围的兵力来看，印证“歼敌1000多人”这个数字，也是合乎情理的。当时的敌我态势是：日军板垣师团21旅团主力于平型关正面东跑池地区与友军对垒，日军预备队1000余人和辎重队正从灵丘方向沿山沟公路开来，增援其主力部队。针对这种敌情，我115师确定以343旅两个团担任主攻，于9月25日拂晓进入小寨王到老爷庙一带阵地设伏。随后，日军汽车80余辆、马车百余辆联成一线，进入我军设伏地段。车上有敌军千余人，车后跟着少数骑兵护送车队。敌军全部进入我伏击圈时，我军将“口袋”两头堵死，居高临下，突然向敌军猛烈开火。经数小时激战，被围的1000多名日军为我军歼灭，车辆、物资为我军缴获。
目前，“歼敌1000多人”的说法已为党史界公认是比较确切的。中国人民革命军事博物馆编辑的《中国人民革命战争地图选》的文字介绍说：“这次作战……歼灭日军第5师团第21旅团1000多人，缴获长短枪1000多支。”《中共党史大事年表》也说：“115师在晋东北平型关附近伏击敌人，首战告捷，歼灭日军板垣师团第21旅团一部1000余人。”中共中央党史研究室著《中国共产党历史》也采用了“歼敌1000多人”的说法。
14 盘点
此役，第115师以劣势装备一举歼灭日军精锐第5师团第21旅团一部1000余人，击毁汽车百余辆、马车200辆，缴获步兵炮1门、轻重机枪20余挺、步枪1000余支、军马50余匹及其他大批军用物资，牵制了日军第5师团的进攻，支援了平汉铁路和同蒲铁路线上的国民党军作战。
平型关大捷是八路军首次集中较大兵力对日军进行的一次成功的伏击战，这次战斗打破了“日军不可战胜”的神话，沉重打击了汉奸亲日派的“抗战必败”“抗战必亡”的荒谬论调，给得了“恐日病”的人们当头一棒，极大地鼓舞了全国军民抗战必胜的信心，使全国人民看到了中华民族的希望所在。
这一战役由于慎重初战，战前进行了充分的准备，正确地选择了战场并利用有利地形，采取伏击手段，以及正确地部署和使用兵力，注意隐蔽行动企图，发挥了战役的突然性和近战特长，使日军飞机、大炮难于发挥威力，因而取得了首战胜利。
这一胜利，首先在政治上具有重要意义。在敌军长驱直入、国民党军败退、华北战局危急的形势下，八路军首战告捷，表现出中国人民确有战胜敌人的勇气和力量，使全国人民看到中华民族的希望所在，从而极大地振奋了全国的民心士气，增强了抗战胜利信心，提高了中国共产党和八路军的声望，并赢得了国际舆论的称赞与好评。
其次，在军事上有力地打击了敌之疯狂气焰，挫伤了敌之锐气，打破了日军“不可战胜”的神话，迟滞了敌军的进攻，打乱了它的右翼迂回计划，并有效地钳制了敌之精锐第5师团，迫使其将进至浑源和保定的一部分兵力转移到平型关方向，从而有力地支援了平汉铁路和同蒲铁路线上友军的作战，同时也为开辟晋察冀边区抗日根据地创造了有利条件。
这次战斗从整个抗日战争的历史看，虽不是大仗，但它震动全国，其意义深远。
第一，自抗战以来国民党军一直没有取得好的战绩。当时，南线的淞沪会战一直处在胶着状态，中国军队伤亡严重。保定、石家庄等大城市和平汉、津浦路北段的大片土地迅速沦陷，阎锡山的晋军也是连续丧师失地。平型关战斗干净利索地消灭千余日军，给予侵华以来横冲直撞的日军以沉重的打击。
第二，平型关战斗打破了日军突破平型关从右翼配合日军华北主力在平汉路作战的战略企图，迟滞了日军向山西腹地深入的进攻势头，挫伤了日军的锐气，使之不敢再贸然深入。为国民党方面部署忻口会战提供了时机，从而也就有力地支援了中国正面战场的抗战。
第三，八路军以远远不如国民党军队的简陋装备，主动迎战日军精锐师团，并首战大捷，极大地提高了八路军的声望，提高了中国共产党的威信。
第四，平型关战斗增进了中国共产党领导人对抗日战争规律的认识。毛泽东根据平型关战斗的经验，在1937年9月29日进一步提出八路军的作战方针：“根本方针是争取群众，组织群众的游击队。在这个总方针下，实行有条件的集中作战。”不久，他把它概括为“独立自主的游击战和运动战”，从而完善了我党领导抗日战争的作战指导思想。
第二战区战地动员委员会主任续范亭也曾著文深刻说明了平型关一仗对当时战局的意义。他说：“谨按平型关战役，八路军的大捷，其估价不仅在于双方死亡的惨重，而在于打破了‘皇军’不可战胜的神话，提高我们的士气。在敌人方面，从南口战役以来，日寇长驱直入，如入无人之境，在平型关忽然受到惨重的打击与包围被歼，使日寇知道中国大有人在，锐气挫折，不敢像以前那样的长驱直进。忻口战役敌人未敢贸然深入，我军士气高涨，未尝不是平型关歼灭战的影响。”