9月23日，日軍開始炮擊第84師駐守東、西跑池的部隊。還未和敵步兵接火，高桂滋就要通了孫楚的電話。
高桂滋說：“孫副總指揮，敵人攻勢十分猛烈，職部傷亡慘重，請速派部隊增援！”
孫楚說：“我集團軍各部都在和敵人交戰，都在告急。我哪有那麽多預備隊？貴軍久經戰場，作風勇猛，堅守幾日，當沒啥問題。請高軍長嚴飭部屬，勿使敵人突破！”
高桂滋又直接給閻錫山打電話：“閻長官，職部已和敵人多次交戰，傷亡慘重。按戰區長官部的計劃，應予撤往關內，將敵人放進關內圍殲，部下認為不宜再拖！”
閻錫山答複：“一切由孫總指揮決定。”
高桂滋力圖避戰，但第84師中下層官兵抗戰熱情很高。在與日軍交戰中，固守既設陣地抵抗，尚無重大傷亡。高桂滋仍在不斷地向孫楚和閻錫山告急，說他的第84師和李仙洲的第21師苦戰力竭，陣地隨時都有被日軍突破的危險，請求火速派兵增援。
孫楚搞不清高桂滋說的是真是假，也無預備隊可派，隻好口頭鼓勵，拖一天是一天。
24日，第115師聯絡參謀前往大營告訴孫楚，八路軍已於當日，在平型關東十公裏的關溝公路兩側設伏，對敵後襲擊，希望平型關方麵各軍和八路軍密切配合，爭取圍殲日軍。
孫楚將此情報告閻錫山。
閻錫山說：“八路軍出擊當然好，但他們能起多大作用？值得考慮。”
孫楚說：“他們人槍有限，唱主角的還是咱們，不能讓他們牽著鼻子走。”
“這就對囉！”閻錫山說，“八路軍打仗不含糊，咱知道，既然他們來了，就讓他們給創造一個好形勢。但要兼顧雁門關會戰，慎重處理。我已命郭宗汾預備第2軍進至大營，聽你相機使用，必要時從正麵出擊，配合八路軍作戰。陳長捷預備第1軍仍留代縣，作為占領繁峙東麵‘口袋底’陣地的必要準備。”
郭宗汾部到大營後，孫楚耍了兩麵手法：對高桂滋說，即派郭宗汾部前往增援；對八路軍說，擬派預備軍增加平型關北翼出擊力量，配合八路軍抄襲敵後。
郭宗汾率第2預備軍來到大營後，士氣旺盛，整裝待發。這時戰區發來電令：“八路軍24日夜即進入伏擊區，抄襲敵後。孫楚應適時派郭宗汾部，向平型關西北麵的六郎城及其以北地區出擊，配合八路軍圍殲日軍第21旅團。”
孫楚沉思片刻，向郭宗汾下達命令：“24日夜，聯係團城口高桂滋部，迅猛出擊，和八路軍林師密切配合，打好這一仗！”
得知郭宗汾部到來，高桂滋馬上要通孫楚的電話。高桂滋：“孫副總，閻長官和你都曾說，郭部要來增援我部。我連日苦戰消耗極大，有的營連傷亡殆盡，難再支撐。請立即派郭軍前來增援！”
孫楚：“高軍長，兄弟不是不增援你，而是閻長官和戰區決意令郭部另行出擊，配合八路軍作戰。請你再堅持一天，明日情況就會有所好轉。”
高桂滋又要通郭宗汾電話，讓他率部火速前來接防陣地。
郭宗汾說：“高軍長，我並未接到此令，恕難從命！”
高桂滋說：“閻長官和孫副總有令在先，兄若違抗，隻怕對兄不利。還是請貴軍速來接防為好，不然陣地若失，責任應當由你來負！”
郭宗汾：“軍人以服從命令為天職。沒有命令，叫我怎麽行動？請好自為之！”
郭宗汾放下電話，對孫楚說：“高桂滋會不會擅自撤退？”
孫楚說：“大敵當前，沒有命令，我諒他不敢胡作非為！”
24日黃昏，日軍對東、西跑池又發起攻擊。高桂滋十分恐慌，再次給郭宗汾和孫楚打電話，要求郭軍先增援一部，以便第84師縮短防線。孫楚和郭宗汾都拒絕了他。
入夜，孫楚接到高桂滋的求援電報，措辭甚為激烈：“最後哀鳴，伏維矜鑒”，“再無援軍，隻有出於冒犯軍令進行撤退之途。”
孫楚氣憤地將電報扔到一邊。
集團軍秘書長盧宣明建議：“是否以第15軍一部增援，減輕一點高部壓力？”
“第15軍陣地同樣受敵猛攻，無力出擊。”孫楚拒絕了秘書長的建議，然後讓副官要通高桂滋的電話，他口氣嚴厲地說：“高軍長，我已令郭軍出擊，請貴軍堅守陣地，以便讓郭部以全力，一舉衝出團城口，配合八路軍圍殲敵人！沒有命令，不許擅自後退！”
高桂滋：“孫副總，職已盡力全力，斷難再堅持！”
高桂滋放下電話，對參謀長說：“傳令下去，命令各團全線撤退！再給閻老西發報，就說我部按長官原定計劃，撤迴關內，放敵人進到繁峙打！”
一小時後，東西跑池、團城口、鷂子澗兩公裏寬的防地落入敵手。孫楚等卻不知情。
24日夜，第2預備軍在大營集結完畢。郭宗汾站在隊伍前，慷慨激昂地說：“弟兄們！保衛國土，是軍人的天職！戰死沙場，馬革裹屍，是軍人的光榮歸宿！我們與友軍協同作戰，要義無反顧，殺敵製勝！……”士兵們熱血沸騰，舉槍高唿：“誓死殺敵，保衛國土！”
各部冒雨出發。軍主力向迷迴村前進，然後再從東、西跑池一線，越過第84師團城口陣地，進攻平型關正麵的日軍；並抽出一個旅附山炮連，向六郎城之敵攻擊。當郭宗汾隨軍主力進至迷迴、澗頭一線時，忽然遭到來自團城口方向猛烈炮擊，部隊頓時混亂。
郭宗汾大吃一驚。參謀長說：“炮火是從團城口國防工事線上打來的，可能是高桂滋部同我部發生了誤會。應趕快派人與高部聯係。”
郭宗汾鎮定下來。他說：“根據對方的射擊方向和火力配置，我判斷，高桂滋部的團城口、鷂子澗、東西跑池等高地，均已被敵人占領！”在場者大驚失色！
郭宗汾最初的顧慮應驗了。日軍居高臨下，從南到北對他們瘋狂射擊，很快各部聯係被切斷。數千人在狹窄山隘內陷入被分割包圍中，進退維穀，陷於絕境！
郭宗汾命令：“傳令各部，變攻為守，構築陣地，就地抵抗！”
高桂滋說：“孫副總指揮，敵人攻勢十分猛烈，職部傷亡慘重，請速派部隊增援！”
孫楚說：“我集團軍各部都在和敵人交戰，都在告急。我哪有那麽多預備隊？貴軍久經戰場，作風勇猛，堅守幾日，當沒啥問題。請高軍長嚴飭部屬，勿使敵人突破！”
高桂滋又直接給閻錫山打電話：“閻長官，職部已和敵人多次交戰，傷亡慘重。按戰區長官部的計劃，應予撤往關內，將敵人放進關內圍殲，部下認為不宜再拖！”
閻錫山答複：“一切由孫總指揮決定。”
高桂滋力圖避戰，但第84師中下層官兵抗戰熱情很高。在與日軍交戰中，固守既設陣地抵抗，尚無重大傷亡。高桂滋仍在不斷地向孫楚和閻錫山告急，說他的第84師和李仙洲的第21師苦戰力竭，陣地隨時都有被日軍突破的危險，請求火速派兵增援。
孫楚搞不清高桂滋說的是真是假，也無預備隊可派，隻好口頭鼓勵，拖一天是一天。
24日，第115師聯絡參謀前往大營告訴孫楚，八路軍已於當日，在平型關東十公裏的關溝公路兩側設伏，對敵後襲擊，希望平型關方麵各軍和八路軍密切配合，爭取圍殲日軍。
孫楚將此情報告閻錫山。
閻錫山說：“八路軍出擊當然好，但他們能起多大作用？值得考慮。”
孫楚說：“他們人槍有限，唱主角的還是咱們，不能讓他們牽著鼻子走。”
“這就對囉！”閻錫山說，“八路軍打仗不含糊，咱知道，既然他們來了，就讓他們給創造一個好形勢。但要兼顧雁門關會戰，慎重處理。我已命郭宗汾預備第2軍進至大營，聽你相機使用，必要時從正麵出擊，配合八路軍作戰。陳長捷預備第1軍仍留代縣，作為占領繁峙東麵‘口袋底’陣地的必要準備。”
郭宗汾部到大營後，孫楚耍了兩麵手法：對高桂滋說，即派郭宗汾部前往增援；對八路軍說，擬派預備軍增加平型關北翼出擊力量，配合八路軍抄襲敵後。
郭宗汾率第2預備軍來到大營後，士氣旺盛，整裝待發。這時戰區發來電令：“八路軍24日夜即進入伏擊區，抄襲敵後。孫楚應適時派郭宗汾部，向平型關西北麵的六郎城及其以北地區出擊，配合八路軍圍殲日軍第21旅團。”
孫楚沉思片刻，向郭宗汾下達命令：“24日夜，聯係團城口高桂滋部，迅猛出擊，和八路軍林師密切配合，打好這一仗！”
得知郭宗汾部到來，高桂滋馬上要通孫楚的電話。高桂滋：“孫副總，閻長官和你都曾說，郭部要來增援我部。我連日苦戰消耗極大，有的營連傷亡殆盡，難再支撐。請立即派郭軍前來增援！”
孫楚：“高軍長，兄弟不是不增援你，而是閻長官和戰區決意令郭部另行出擊，配合八路軍作戰。請你再堅持一天，明日情況就會有所好轉。”
高桂滋又要通郭宗汾電話，讓他率部火速前來接防陣地。
郭宗汾說：“高軍長，我並未接到此令，恕難從命！”
高桂滋說：“閻長官和孫副總有令在先，兄若違抗，隻怕對兄不利。還是請貴軍速來接防為好，不然陣地若失，責任應當由你來負！”
郭宗汾：“軍人以服從命令為天職。沒有命令，叫我怎麽行動？請好自為之！”
郭宗汾放下電話，對孫楚說：“高桂滋會不會擅自撤退？”
孫楚說：“大敵當前，沒有命令，我諒他不敢胡作非為！”
24日黃昏，日軍對東、西跑池又發起攻擊。高桂滋十分恐慌，再次給郭宗汾和孫楚打電話，要求郭軍先增援一部，以便第84師縮短防線。孫楚和郭宗汾都拒絕了他。
入夜，孫楚接到高桂滋的求援電報，措辭甚為激烈：“最後哀鳴，伏維矜鑒”，“再無援軍，隻有出於冒犯軍令進行撤退之途。”
孫楚氣憤地將電報扔到一邊。
集團軍秘書長盧宣明建議：“是否以第15軍一部增援，減輕一點高部壓力？”
“第15軍陣地同樣受敵猛攻，無力出擊。”孫楚拒絕了秘書長的建議，然後讓副官要通高桂滋的電話，他口氣嚴厲地說：“高軍長，我已令郭軍出擊，請貴軍堅守陣地，以便讓郭部以全力，一舉衝出團城口，配合八路軍圍殲敵人！沒有命令，不許擅自後退！”
高桂滋：“孫副總，職已盡力全力，斷難再堅持！”
高桂滋放下電話，對參謀長說：“傳令下去，命令各團全線撤退！再給閻老西發報，就說我部按長官原定計劃，撤迴關內，放敵人進到繁峙打！”
一小時後，東西跑池、團城口、鷂子澗兩公裏寬的防地落入敵手。孫楚等卻不知情。
24日夜，第2預備軍在大營集結完畢。郭宗汾站在隊伍前，慷慨激昂地說：“弟兄們！保衛國土，是軍人的天職！戰死沙場，馬革裹屍，是軍人的光榮歸宿！我們與友軍協同作戰，要義無反顧，殺敵製勝！……”士兵們熱血沸騰，舉槍高唿：“誓死殺敵，保衛國土！”
各部冒雨出發。軍主力向迷迴村前進，然後再從東、西跑池一線，越過第84師團城口陣地，進攻平型關正麵的日軍；並抽出一個旅附山炮連，向六郎城之敵攻擊。當郭宗汾隨軍主力進至迷迴、澗頭一線時，忽然遭到來自團城口方向猛烈炮擊，部隊頓時混亂。
郭宗汾大吃一驚。參謀長說：“炮火是從團城口國防工事線上打來的，可能是高桂滋部同我部發生了誤會。應趕快派人與高部聯係。”
郭宗汾鎮定下來。他說：“根據對方的射擊方向和火力配置，我判斷，高桂滋部的團城口、鷂子澗、東西跑池等高地，均已被敵人占領！”在場者大驚失色！
郭宗汾最初的顧慮應驗了。日軍居高臨下，從南到北對他們瘋狂射擊，很快各部聯係被切斷。數千人在狹窄山隘內陷入被分割包圍中，進退維穀，陷於絕境！
郭宗汾命令：“傳令各部，變攻為守，構築陣地，就地抵抗！”