从灵丘前往平型关支援围攻平型关日军的这支日本部队，是板垣征四郎第5军第21旅团第42联队的一个大队，运送补给的日军第6兵站汽车队的两个中队，上百辆大车以及一个骑兵小队。林彪选择了日军战斗力相对最为薄弱的对手，却是对于前先日军最为关键的补给线发动作战，与古代作战断敌粮道的策略如出一辙。当时负责将辎重队与队伍前列的日军截断的685团团长杨得志将军在回忆录《横戈马上》提到了日军板垣师团21旅团强大的战斗力。即便是突遇伏击，指挥官仍举着军刀，指挥钻在汽车底下的士兵出来拼命往坡上爬。“敌人想占领制高点。我立即派通讯员向各营传达命令:‘附近的制高点一个也不许鬼子占领！’”林彪部署的3个团将乔沟内的日军分割成数段，并迅速进入沟内与日军展开了白刃战。日军赶来的飞机面对混杂的战场无能为力。当时白崖台村的一位民兵正按照上级的指示前往布雷，他回忆到，听到乔沟的枪炮声，直到下午15点才慢慢沉寂。

“长长的山沟里，到处都倾覆着鬼子的汽车，烧着了的还在冒烟，汽车上面和车轮下面都是鬼子尸体，有的还挂在汽车挡板上，从姿势看，显然是没来得及下车就被击毙了。半山坡上鬼子的骑兵，连人带马横尸遍地。死尸中间，有的是被我们战士用刺刀捅死的。横七竖八，倚躺仰卧，各式各样的丑态都有。公路上的汽车和大车还满载着弹药、装备、被服、粮食、饼干、香烟……遍地都扔着枪支弹药，东洋兵的黄尼军服，大头鞋子……不可尽数。”687团供给处负责打扫战场的刘炳华说，“当时我要有照相机，真想把这些照下来，让全世界人民看看日本侵略军在华北战场上这一可耻的失败。”时任687团副排长的程光耀回忆说:“毫不夸张地说，几乎每块河卵石上都滴有血迹……河滩的每一个角落里，有一个死尸垛，十几具日军尸体码成个半圆形，垒了尺把高，垛后还有尸体，身边堆着厚厚的一层子弹壳。”

平型关战斗次日赶到现场的日军第5师团野战仓库主计岛尾又治郎记述了战后乔沟的战场情况:“无论在烧焦的卡车周围，还是在背后丘陵的斜坡上，都横七竖八地躺着无数十分可怜的日军士兵的尸体……”战后第4天，日军第21联队旅团长派遣日军部队前往乔沟清理战场。《滨田联队史》记载，龙泽中队在得到友军支援继续向乔沟开进时，突然被眼前的一切“吓得停步不前”。“……行进中的汽车惨遭烧毁，每隔约20米，倒着几辆汽车残骸。公路上有新庄中佐等无数阵亡者，以及被烧焦躺在驾驶室里的尸体……”“用了长达3个小时，才把一辆辆烧焦的汽车拖到公路的一边……从岭上向峡谷一看，辎重车辆不是也全部覆灭了吗！公路不是被辎重车辆、层层叠叠的人马的尸体堵塞了吗？！”“这里正是粟饭原秀部队的大行李队及山口、中岛两个大队的大小行李队遭到覆灭，宛如地狱图画的悲惨情景。”