（115师指挥部旧址/来自网络）
经国、共两党反复磋商谈判，最终于1937年上半年确定了红军改编为国民革命军（八路军和新四军）的诸项原则，包括编制、人员、领导、供给以及对日作战准备和任务等等。
8月22日，国民党领导下的国民政府军事委员会正式宣布：将原西北主力红军，即中国工农红军第一、二、四方面军。改编组成“国民革命军陆军第八路军”，简称为八路军，朱德、彭德怀任正、副总指挥。
同日，中共中央发布了命令：“南京已经开始对日抗战，国共两党合作初步成功。为着实现中共中央给国民党三中全会红军改名之保证，推动这一抗战成为全民族的抗日革命战争，我们宣布红军改名为国民革命军第八路军。”
8月25日，朱德、彭德怀发表就职通电，向全国人民承诺：八路军将“效命疆场，誓驱日寇，收复失地，为中国之独立自由幸福而奋斗到底”。
八路军三个主力师1937年9月，红军正式改编后的国民革命军八路军，下辖三个步兵师，分别是第115师、第120师、第129师。
三个师均按照当时的丙种师编制规模组建：实行“两两制”，即每个师下辖两个旅，每个旅下辖两个团，这样每个师均有四个作战步兵团，每个师的编制定员为15000人。
此外，中共中央从三个师中抽取一定数量部队，与未编入八路军的少量红军，共同组成留守处，负责陕甘宁边区守备任务。
三个师中，公认编制最为齐装满员、战斗力最强者，为115师。
红军主力改编的三个作战师，大体是以原中央红军（第一方面军）、红二方面军、红四方面军、红十五军团等为主构成的——
1、红一方面军和红十五军团主力为主改编为115师；
2、红二方面军主力为主改编为120师；
3、红四方面军主力为主改编为129师。
115师战斗序列
（115师优秀指挥员之一、开国大将黄克诚/来自网络）
115师，被称作八路军的主力，“王牌里的王牌”、“主力中的主力”，凭什么？
来，让我们看看115师的战斗序列编成——
原红一军团主力改编为115师343旅，具体以红2师改编为685团、红4师改编为686团；
原红十五军团为主改编为115师344旅，具体以红73师改编为687团、红75师改编为688团，红78师合编为两个营分别补入上述两个团。
此外，红一军团红1师单独改编为115师独立团，原中央军委骑兵第2团改编为115师师属骑兵营。
其中，骑兵营为师直属部队，除此之外，115师直属还有原红十五军团所辖红74师改编的辎重营、炮兵营，师直教导队则由编余部队组建。
改编完毕后，115师全师总兵力15500人。
115师师直辎重营和炮兵营，作为八路军陕甘宁留守部队组成成分之一，这部分兵力大约有1700余人，后来该部改编为八路军留守兵团警备第4团。
（115师军旗/来自网络）
扣除这一部分兵力后，实际开赴抗日前线的115师部队为：
师部机关及直属队、教导队、骑兵营、独立团；
343旅所辖之685团和686团；
344旅所辖之687团和688团。
也就是说，115师共有两个旅、五个团共14000人开赴抗日前线。
115师开赴前线的五个团，实力也大不同：
独立团兵力1700余人，是当时115师兵员数量最少的一个团。严格讲，这个独立团并不在国民革命军核定的115师战斗序列中，说白了就是八路军的一个“自费团”。
相比不在编制序列中的独立团，四个正规团的兵员、实力要强大许多——
115师每个正规团的前身，基本都是原红军的一个师，因此，在具体编成上实际是“缩编”了的，并非丙种师所辖团的“三营九连”编制，而是每个团下辖三营，每营下辖四个连，也就是说每个团拥有十二个连。
115师每个团，除了下辖三个营共12个步兵连以外，每个步兵营还配有1个机枪排，装备3到4挺重机枪；团直属队另有特务连、侦察连、警卫连、侦察队等作战编制（各团配属种类有所不同），这样，115师一个团的实际作战连级单位多达十五、六个，每个团的兵员数量近3000人。
青年才俊指挥员由于红军改编为八路军时都是选精壮战士进入作战部队，因此当时115师的指战员队伍非常年轻化。
师长林彪（开国元帅），时年30岁；
师政治部主任罗荣桓（开国元帅），时年35岁；
副师长聂荣臻（开国元帅），时年38岁；
师参谋长周昆（1938年失踪），时年35岁；
师政治部副主任肖华（开国上将），时年21岁；
343旅旅长陈光（1954年去世），时年32岁；
343旅副旅长周建屏（1938年去世），时年45岁；
343旅参谋长陈士渠（开国上将），时年28岁；
344旅旅长徐海东（开国大将），时年37岁；
344旅副旅长黄克诚（开国大将），时年35岁；
344旅参谋长陈漫远（未授衔），时年28岁；
独立团团长杨成武（开国上将），时年23岁；
685团团长杨得志（开国上将），时年26岁；
685团副团长陈正湘（开国中将），时年26岁；
686团团长李天佑（开国上将），时年23岁；
686团副团长杨勇（开国上将），时年24岁；
687团团长张绍东（1938年叛变后不详），时年30岁；
687团副团长田守尧（1943年牺牲），时年22岁；
688团团长陈锦绣（1938年牺牲），时年26岁；
688团副团长韩先楚（开国上将），时年24岁。
此外，115师在1937年和1938年还组建了补充团和随营学校，指挥员也多是参加过万里长征的老红军。
（平型关战役中115师战地指挥所/来自网络）
115师和八路军整体战斗力之强，让当时的日本侵略者也心服口服。
如平型关大捷后，日军在其战报中这样评价115师部队：“当面之敌几乎均为20岁以下少年兵，作战勇敢，远非以前所遇之敌可比”。
在日本前防卫厅战后编印的《华北治安战》一书中，认为华北战场上的八路军特别是115师部队的战斗力，在装备远逊于己的情况下，与日军可以达到“一比一”的战力；日军在华北的作战中，每遇八路军时，总事先详细侦查对手是否系全员老红军组成的部队，这样他们必须配备最强之火力和兵力。
在日本“历史研究委员会”主编的《大东亚战争的总结》等书籍中回忆：在我国抗战期间，日军对所面对八路军的组成非常在意并分为不同等级：比如分为是否完全由老红军组成、是否由老红军率领的老八路组成、是否由老八路率领的游击队、武工队组成等不同层次，来配比相应强度的武备和部队。
抗日战争中，115师以独立团、骑兵营和部分营连为主创建了晋察冀根据地；一部主力组成东进支队，进入山东与当地抗日武装共同发展了山东根据地；另一部主力（黄克诚部）战略机动南下华中，编成为新四军第3师。
后来人民解放军第四野战军的核心及华北军区主力部队基本都是在115师基础上发展而来的，如著名的38军、39军等王牌部队都是从平型关大捷中杀出来的老红军部队。
值得一提的是：115师和八路军部队在抗战之初，主要在以山西为主的华北地区开展抗日作战，最后形成的晋察冀、晋绥、晋冀鲁豫等三大敌后抗日根据地，也都与山西密不可分。
115师在山西等地征召了大批青年入伍，在八年全面抗日战争期间，仅在册的山西籍因对日军作战牺牲的烈士就超过10.5万人。
据《八路军·表册》统计，自1939年9月至1945年10月，八路军共对日、伪作战99847次，消灭日军407454人，消灭伪军851249人。
其中，毙伤日军401648人，俘虏日军5096人，获日军投诚710人；毙伤伪军312282人，俘虏伪军402112人，获伪军反正136855人。
到1945年日本投降前夕，八路军已经控制了华北大部分村庄和很多县城，并且已经发展成为拥有91万正规军和200万民兵的庞大力量。