此一时刻，新庄淳所率领之日军第六兵站汽车队，由矢岛俊彦大尉率第二中队176人乘日产卡车50辆在前，中西次八少佐率第三中队30辆卡车在后，自关沟向东出发。新庄淳则乘卡车载兵站要员6人、士兵15人，走在队伍的最前头（车队总共有81辆卡车）。此两支日本非战斗部队——由灵邱〔丘〕向西开平型关的辎重队，及由关沟向东开灵邱〔丘〕的汽车队，均于25日10时以后，进入第115师的埋伏陷阱。”
台湾学者的上述说法依据的是日方的战史著作。尽管，日方战史著作依据的仅仅是日军一方的史料，内中有不少可以讨论的问题，但有关被伏部队前进方向的这种记述还是准确的。对此，我们也可以从当时指挥作战的八路军115师686团团长李天佑的回忆中得到某些佐证。他至少曾经提到，被伏击的日军并非只是从灵丘西来的部队，也有从平型关方向东来的车队，至少在他当时的位置上，他曾看到有“一辆从平型关开过来的汽车中弹起火”。
我们还可以进一步具体分析当时八路军参战部队的电报与战报。据115师685团战斗结束后的报告称：“此次敌参加作战部队为第五师团之二十一旅团（十九联队二十联队）输卒队及少数机械车队。”另据9月25日当天下午，担任115师师长的林彪的报告，当时该师面对的还有另外一部敌人，以汽车队为主。电称：我部上午9时开始“向蔡家峪、小寨攻击，于12时左右，在小寨村将敌人兵站守备队，（即）步兵一营全部歼灭，并击毁汽车八十余辆”。
