为了支援在忻口一线作战的国民党军，八路军第120师师长贺龙命令先头部队358旅716团深入日军侧后，在代县的广武、雁门关、太和岭之间破击大同经代县、忻口到太原的公路，打击日军运输队，截断日军补给线。

716团是由红二军团第六师与陕北红军第28军改编而成。改编后的716团下辖3个营，每营下辖4个步兵连和1个机枪连，团部直辖警卫连、侦察连、迫击炮连，全团总共14个步兵连、4个机枪连和1个迫击炮连，总兵力约2000人。第一任团长宋时轮。

部队到达神池十多天后，宋时轮团长就奉命率716团第2营和团侦察连组成雁北支队，挺进朔县敌后开展游击战争，由贺炳炎继任团长。此时正是忻口战役最为紧张的时候，为了配合正面战场的忻口战役，120师又决定由716团第3营和团部直属部队组成贺(炳炎)廖(汉生)支队，开赴忻口以北地区开展游击战争，袭扰、伏击日军的运输线，切断日军的补给。

出发前贺龙特意把第716团团长贺炳炎、政委廖汉生叫到师部，当面嘱咐：“忻口会战正在进行，敌人从大同经雁门关不断往忻口运输弹药、给养，这是日军最主要的一条运输线。但是，他们很嚣张，自以为那一带已经成为他们的后方，没有中国军队，因此警戒疏忽。你们到那里去就是要充分利用日军这个弱点，发动群众，给鬼子来个突然打击，把这条运输线切断。”

贺炳炎和廖汉生返回部队后立即率团直属部队和第3营向雁门关地区挺进，716团还剩下第1营则随358旅旅部行动。贺廖支队出发后，一路急行军赶到雁门关西南临洮梁山中的老窝村，然后开始侦察敌情，寻找战机。很快他们得到情报，10月18日日军将从原平撤回在前线死伤的士兵，于是就决定伏击这支日军运输队。由于公路不从雁门关过，所以日军没有在雁门关驻军，只是在广武驻有少量兵力，贺炳炎和廖汉生商量后决定在雁门关以南的黑石头沟一带的公路设伏，同时派少量兵力占领雁门关。这个计划随即上报120师师部，并得到批准。

切断日军交通

10月17日，贺廖支队从老窝村出发，到达雁门关以南距离公路不远的王庄、秦庄隐蔽宿营。贺炳炎和廖汉生带着营连干部到黑石头沟实地观察地形，确定伏击部署。这一带地势是南低北高，公路就在两山之间的沟底，沟南侧有一座小石桥，只要炸掉石桥就可以切断公路。公路两边山头也很适合隐蔽部队，是个打伏击的好地点。贺炳炎将伏击部队全部埋伏在公路西侧山头上，指挥部就设在伏击部队后面的一处山头。

18日凌晨5时，部队从宿营地出发，沿着偏僻的山间小道向黑石头沟开进。9时许，到达预定的伏击地点，各连队迅速进入伏击位置。部队才进入阵地不一会，日军一支由100多辆汽车组成的车队就从南向北驶来，前面的几辆车拉着伤兵、死尸和护卫的士兵，后面都是空车。日军车队开过小石桥，逐渐开始向北爬坡，也就进入了伏击地点。

等日军车队全部进入伏击点，贺炳炎一声令下：“打!”八路军各种火器一齐射击，迫击炮首先集中轰击前面几辆汽车，步枪、机枪则对整个车队进行火力覆盖。打头的几辆车被迫击炮击中起火，车上的日军纷纷跳车，后面的车辆也遭到猛烈的火力射击，一时间便陷入混乱。3营营长王祥发随即下令吹冲锋号，率领部队冲下山去，贺炳炎和廖汉生也带着警卫员跟着冲下山，靠前指挥。