1937年10月初，八路军120师的358旅716团，悄然深入同蒲铁路北段的宁武、神池、朔县一带，在此地发动群众，开展游击战争，为抵抗日军的侵略播撒火种。
日本侵略者在这片土地上施行了极其野蛮的屠杀，他们的暴行令人发指。
716团的战士们目睹这一切，愤怒之情油然而生，非常渴望有机会为同胞们复仇。
此时，忻口战役正在如火如荼地进行，敌人每天从大同经雁门关，向前线输送弹药。
这条运输线对敌人来说至关重要，但他们却自以为这一带已是后方，警戒疏忽。
八路军716团的战士们披星戴月，日夜兼程地向雁门关方向赶路，将士们决心要用行动来告诉敌人，这里并不是他们的后方，而是他们噩梦的开始。
经过三天的急行军，部队到达雁门关西南十多里的老窝村。
驻下以后，他们发现敌人的汽车不时从雁门关上驶过，南面还时而传来隆隆的炮声。
716团立即派出人员沿公路进行侦察，老窝村四面环山，十分隐蔽，是开展游击战的好地方。
虽然村民们为了逃避日寇几乎都跑光了，但八路军到来后，逃到各地的群众陆续回来，和716团相处得水乳交融。
村民们自动给侦察员带路，帮助716团搜集情报，公路上有一点汽车动静，村民们就会跑来向716团报告。
短短几天时间，716团不仅摸清了雁门关一带的地形，还掌握了敌人汽车过往的规律。
10月16日，群众给716团送来情报：敌人三百多辆汽车，满载武器弹药，有经雁门关南开忻口的迹象。这些日子，每隔四五天就有敌人的车队通过。
716团立即召开连以上干部会，进行动员，干部们纷纷表示决心，争相成为突击队，他们将敌人的暴行作为动员部队的材料，激发全团的复仇怒火。
17日清晨，716团的领导带着干部们去勘察地形，当他们登上黑石头沟的山顶时，眼前展现出一片理想的设伏地点。
一条曲折的公路从雁门关蜿蜒而下，在石头沟处绕了一个大弯，公路西面是陡峭的悬崖，北面是一段斜坡，而南面不远处则有一座石拱桥。
716团的一部分兵力负责阳明堡方向的警戒，而3营11连则埋伏在桥西，以截断敌人的退路。
全团的计划是：突然发动攻击，力求将敌人全部消灭在黑石头沟内。
在18日黎明前的黑暗中，716团沿着崎岖的小道悄悄进入了黑石头沟，周围一片寂静，只有南面偶尔传来几声炮响。
战士们开始进入阵地后，做好了充分的准备，只等敌人大队汽车的到来。
大约十点左右，北面公路上突然扬起一股尘土，接着是隐约的马达声。