根据战场情况，下午3时，师部命令除留少数连队打扫战场、组织民工搬运战利品外，第343旅主力继续向东跑池方向追击，配合友军消灭东跑池之敌。
但是很遗憾的是，GMD守军不仅没有按计划向东跑池之敌发动攻击，相反，这天凌晨，高桂滋第84师，撤出团城口阵地，失去了夹击日军的机会和条件。
685团、686团占领了东跑池、关沟一带有利地形后，与敌暂时形成了对峙状态。这样下去，蔚县、灵丘之敌再向西援，我军就会处于腹背受敌的危险境地。
9月26日，师里紧急研究，命令687团掩护，其余主力部队主动撤离战场，由冉庄向太白山南部转移。并派685团副团长陈正湘向二战区平型关战役指挥部作了通报。
平型关伏击战，歼灭日军1000余人，击毁汽车约百辆、大车二百余辆，缴获野山炮1门，轻重机枪20余挺，步枪千余枝，炮弹3000余发，战马53匹，日币30多万元及军用文件、地图、电台，还有大量的军需物资，战果辉煌。但我军也付出了沉重的代价，伤亡600余人，轻伤还不计算在内。
伏击战在开始的第一阶段，我军占有地形和突然性的优势，但随着战斗的发展，我军的劣势也暴露出来。我军的武器装备差，弹药也不充足，许多战士还是背着大刀上战场。而日军武器精良，我们即使是将敌人分割包围，远距离也不能将敌歼灭。消灭敌人我们靠的是近战、白刃格斗，而日军的队列战术、单兵战术也绝对是一流的。敌人受“武士道”精神毒害，宁愿战死，决不投降。我们的战士向汽车下的敌人喊：
“缴枪不杀！优待俘虏！”
反被敌人杀伤。即使是打扫战场阶段，为了救护伤兵和抓俘虏，我许多官兵也付出了代价。
第686团第1营电话员在查线时，遇到敌一伤员，刚掏出纱布为他包扎，却被敌猛一刀刺进了腹部。有的同志背着敌伤员送去救护，却被背上的敌人咬掉了耳朵。第687团抓到一名俘虏，想送到后方去，可这家伙赖着不走，绑在担架上抬也抬不走，挣断绳子滚了下去，有个战士去扶他，他张口就咬。这个战士一气之下，把他枪毙了。藏在洞里的日军，死不出来，还要射击，最后只好把他们炸掉。林师长在战前安排各团要多抓俘虏，准备在太原游街示众，长长国人志气。可一仗打下来，一个俘虏也没抓着。由此可见，敌我双方的搏杀程度是何等残酷！