為了給獨立團大部隊更多的時間，鄭川延后了撤退時間，他假意與日軍談判，設計逃脫。板垣氣急敗壞地派偵察機搜尋八路軍下落，此時的八路軍獨立團成為了整個平型關戰場的焦點。

獨立團成功突圍，總部命令其前往關溝設伏，擊潰日軍的補給運輸隊。到達關溝需要經過雙馬嶺，鄭川經過偵察，決定將部隊分為3個部分，一部分按照指揮部指揮在關溝設伏，另外兩個部分在雙馬嶺伏擊敵人的增援部隊。