10月17日，日軍第5師團長板垣征四郎將他的指揮所由崞縣推進至原平。位于忻口正面的第21旅團傷亡近半，僅僅在南懷化打開一個缺口，而己方的攻勢卻成了強弩之末，板垣大為不滿。
17日午後，板垣親自到前沿視察。當晚，他命令第21旅團長三浦敏事集中兵力，重點攻擊關子村西南高地。因為這塊高地西扼南懷化，東臨界河鋪南北通道，如奪取它，便可會同已佔領1300高地的日軍直搗忻口村。
這塊高地便是忻口戰役中有名的204高地。
次日清晨7時，上千日軍在飛機、大炮、坦克的支援下，重點向204高地猛撲。這塊橫切面約2公里的地段上頓成一片火海。
忻口後溝。第9號窯洞。18日這天，陳長捷始終在這里指揮戰斗。電話鈴聲不停地響起，204高地險情不斷。原先守衛這片高地的是第9軍第54師一部，第54師師長劉家琪陣亡後，該師第162旅旅長孔繁瀛接任師長。因連日苦戰，第54師消耗極大，陣地被迫縮短，空出的陣地由第35軍第211旅接替。
這天的惡戰從早晨持續到中午，第54師又付出重大傷亡。孔繁瀛一氣之下，跑到第9號窯洞找陳長捷，要求再縮短防線。他沒喊報告就徑直推門闖了進去。
陳長捷不滿地問︰「孔師長，出了什麼事?」
孔繁瀛說︰「出了什麼事?媽的，這仗還能打嗎?!」
「坐下慢慢說嘛。」參謀長李銘鼎給孔繁瀛讓座。
孔繁瀛余怒未消︰「54師一上來就擔任正面地段，如今全師剩下不足兩個團，仍擔負那麼長的防御地段，今天打了整整一上午。又死傷不少，我已無力據守，請趕快壓縮我師防線!」
陳長捷臉色很冷，強忍著解釋道︰「孔師長，我已考慮到54師減員太多，所以將原陣地給你們縮短了一大半，其余大段陣地全由晉軍防守。目前各陣地均感兵員不足，請你勉為其難，務必頂住!」
孔繁瀛仍不罷休︰「哼!你們晉軍只知保存實力，可我們中央軍呢?一上來就同日本人打得不可開交，所以損失慘重，眼下晉軍就應該多負擔一些……」
陳長捷勃然大怒，拍案而起︰「你們軍長尸骨未寒，你便如此猖狂。你來找我，我去找誰?你既不能守，我先槍斃了你再說。來人!」
衛士推門而入。孔繁瀛這才清醒過來，隨即嚇得面色如土，連聲說︰「部下錯了，饒我這一次吧……」
參謀長李銘鼎出面圓場，一邊指責孔繁瀛一邊為其說情︰「臨敵抗命，罪應不赦，可是看你的樣子，倒還有些悔悟畏法。軍長，看在郝軍長的面上，且饒他一次。」
陳長捷臉色有些緩和，手一揮厲聲說「記住!軍法是不能開玩笑的。跑步回去，頂住打!」
別人趁機對孔繁瀛擺手示意，提醒他趕快走。孔繁瀛剛出門，陳長捷操著福建腔說北方話︰「你把我看得不成玩藝兒，這仗還怎麼打?我只好拿出個人的樣子叫你看看!」
許多年後，當時在場的第61軍軍部參謀張光曙一直清楚地記得這個場面。陳長捷能鎮住中央軍——很多人都這麼說。
忻口戰場陷于危機之時，深入日軍後方的八路軍卻異常活躍，勝仗一場接一場。
10月18日凌晨，雞叫頭遍時，一支部隊悄悄從雁門關西南5公里遠的老窩村潛出，沿著崎嶇的山間小路，直奔雁門關下的黑石頭溝。他們是八路軍第120師第716團。
幾天前，在神池縣義井鎮，素有「中國夏伯陽」之稱的八路軍第120師師長賀龍，嘴里叼著他那只煙斗，琢磨第120師的行動計劃。此時，同蒲鐵路北段已被八路軍宋時輪支隊切斷，日軍南下的交通運輸只靠兩條汽車路︰一條從大同經雁門關至忻口；一條由靈丘經平型關、繁峙至忻口。賀龍想，第120師應當在這兩條線上主動作戰，切斷汽車路，破壞日軍的交通運輸，配合正面戰場作戰。
賀龍把第716團團長賀炳炎、政委廖漢生召到師部，對他們說︰「忻口會戰正在進行，敵人從大同經雁門關不斷往忻口運輸彈藥、給養。這是日軍最主要的一條運輸線。但是，他們很囂張，自以為那一帶已經成為他們的後方，沒有中**隊，因此，警戒疏忽。你們到那里去就是要充分利用日軍這個弱點，發動群眾，給鬼子來個突然打擊，把這條運輸線切斷!」
第716團立即出發。一路上，到處可以看到日軍施暴後的景象。部隊路過寧武縣城時，他們看到差不多家家的菜窖都成了人的墳墓；所有的水井，都堆塞著被刺刀挑死的男人、小孩和被奸婬後復遭殺害的婦女的尸體。戰士們的眼楮都氣紅了。
16日，到達老窩村後的第716團接到群眾送來的情報︰大同日軍集結了300多輛汽車，滿載武器彈藥，有經雁門關往南開往忻口的模樣。團里立即召開連以上干部會，進行動員。政委廖漢生問︰「怎麼樣?你們說打不打?」話音未落，3營長王祥發霍地站起來︰「我發表意見。我永遠也忘不了敵人在寧武犯下的滔天罪行！11連連部駐的那個院，一家8口人，被殺了7口，一個不滿3歲的小孩，也被刺刀活活戳死，現在只剩下一個被打得半死不活的老大娘，她眼淚都哭干了，拉著我們，要我們報仇。這是她一家的仇，也是全中國人民的仇!」王祥發越說越氣憤，臉色鐵青，「要叫敵人以血還血!為死難的同胞報仇!這是我的決心，也是我們全營同志的決心!」11連指導員胡覺三緊接著站起來說︰「我代表全連同志，請求上級把最艱巨的任務交給我們。我們一定把雁門關變成日本侵略軍的鬼門關!」
17日拂曉，賀炳炎、廖漢生帶干部們到黑石頭溝看地形。這是一個理想的設伏地點。賀、廖二人決定1、3營埋伏在公路兩側的高坡上，3營擔任主攻，1營派1個連向陽明堡方向警戒，3營11連負責斷敵退路。
18日黎明前，第716團秘密進入伏擊位置。畢竟是第一次同日本人交手，團長賀炳炎有些緊張，決定再到陣地上看看。戰士們見到他後，有的露出幾分神秘的笑容。這時，他發現陣地上有幾個文書、炊事員，便驚奇地問︰「怎麼，你們也上來了?」戰士們回答說︰「打鬼子人人有責，團長，這是第一次和日寇交手，不參加，心里不好受!」「老大哥在平型關給鬼子吃了個大苦頭，這回也叫他嘗嘗咱們的厲害!」賀炳炎有心听听他們的決心，故意說︰「別想得太容易了，要知道這是300輛汽車啊!」「甭說300輛，3000輛也別想漏過去，不信打起來看!」
賀炳炎放心地回到指揮所。上午10時許，長長一列汽車終于從北面進入伏擊圈，大家焦躁不安的心這才放下來。突然，3營又送來情報︰「南面陽明堡方向又開來100多輛。」這是一個意外的情況，日軍數量增多，無疑給戰斗增加了困難。賀炳炎和廖漢生一商量︰不管怎樣，都要打。
從兩個方向開來的汽車都到了眼皮底下，賀炳炎發出命令︰「打!」狹窄的黑石頭溝頓時變成一片火海，那些未被擊中的汽車加足馬力往前開。3營長王祥發揮動駁殼槍，帶領全營沖鋒，11連率先沖上公路，戰士們使用長征時大顯神威的「鬼頭刀」與敵肉搏。連長胡覺三一連砍死兩個鬼子後，發現車下還趴著一個，他想捉活的，但剛一邁步，被那家伙一槍打中前胸。胡覺三留下的最後一句話是︰「同志們，堅決地打，為寧武的老鄉們報仇……」
賀炳炎和廖漢生也下到公路上。賀炳炎看見一個戰士正用鐵鍬狠狠地砸著汽車——他一面砸，一面氣呼呼地說︰「我叫你再跑!我叫你再跑!」賀炳炎對他說︰「這樣多的汽車，哪能砸得完?」廖漢生說︰「不要砸了，應該炸掉!」
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