1937年9月6日，陕西三原县石桥镇村外，9000多名红军将士在誓师出征，番号为“国民革命军第八路军第129师”。
三原誓师后，129师与之前整编的115师、120师一起, 直接开赴抗日前线。
西安事变过去7个月后，对于国共合作联合抗日，蒋介石仍然难以下定决心。以毛泽东为首的党中央释放最大诚意的同时。吸取了第一次国共搞党内合作的教训，强调此次国共合作必须坚持独立自主方针，即使改变番号和编制，也要保存与巩固革命武装、保证党对军队绝对领导。
而此时的蒋介石尽管被迫国共合作，停止剿共，联合抗日，但消灭共党的决心一直没有变，因此却迟迟不愿给红军番号。只想通过“合作”实行军令、政令统一, 剥夺共产党对军队的领导权 、人事权，达到收编红军、进而消灭共产党的目的。
1937年2月中旬至3月上旬, 周恩来等人在西安，同国民党就红军改编和开赴抗日前线问题进行谈判，提出：红军改名为国民革命军，组成一路军，设总指挥部，配正副总司令，下辖4个军、12个师、36个旅、108个团，军官全部由延安委派任命。
而国民党却只想给2个师、8个团的编制，不设军和总指挥部，除师长外，其他军官由南京配备，直属国民党军政委员会领导。
为了争取最大的胜利，毛泽东提出只要同意改编可以再做让步。
于是国共双方签署了“三八协议”，红军改编为国民革命军，服从国民政府及蒋介石统一指挥。其编制人员按国民党军同等待遇。编为3个师，计6个旅12个团及直属队共4.5万人。设总指挥部，干部由中共推选。
可惜不久蒋介石又反悔不同意，撕毁协议，双方重新回到了原点。
蒋介石认为，红军可以改编为3个师，设总部，但总司令必须由南京委派，红军师以上干部全部出洋，半年之后再回国重新安排工作，师副职由南京委派, 同时要求，毛泽东、朱德离开红军到国民政府中任职。对此，中共坚决予以反对。
正在双方互不让步的时候，卢沟桥事变爆发。中共通电全国：“平津危急！华北危急！中华民族危急！只有全民族实行抗战，才是我们的出路!”当天，红军将领致电蒋介石请缨杀敌，“誓与日寇决一死战。
1937年7月17日，国共双方在庐山重开谈判，由于蒋介石幻想日本人不扩大事态和再次媾和，谈判依旧无果。
毛泽东亲笔给蔡元培等70余名学者写信，通报两党会谈情况和红军急于上前线的决心。年近古稀的蔡元培赶赴南京，绝食静待3天，逼蒋介石答复红军改编。
周恩来也到南京拜会冯玉祥等国民党地方实力派，阐明了共同抗日和改编红军的原则立场，公开谈判台前幕后内情。冯玉祥以辞副委员长之职相劝蒋介石同意红军编为3个师。
8月13日，日军大举进攻上海，蒋介石这才恐慌。上海失守，江浙地区必将沦陷，断了蒋介石的后路。蒋介石再三权衡，终于同意将收编改为整编。
8月25日, 中共中央军委宣布红军改编为八路军， 设总指挥部，朱德、彭德怀任正副总指挥，115师师长林彪，120师师长贺龙，129师师长刘伯承，全军编制4.5万人。
蒋介石虽迫于形势勉强同意国共联合抗日，但把红军改编成国民党的正规部队，心里还是有些不自在。
军政部长何应钦知道蒋有时很迷信，为了向蒋介石讨巧，于是建议在番号上玩个花样，也算是一个暗示。
第八路军原为粤军李济深的部队番号，1929年3月整编为第八路军。
“路军”, 又称“路”, 本是作战中临时编组的战役、战术指挥层次, 一般在战后即取消。但是, 国民党军在十年内战中把它作为一级作战指挥层次一直保留了下来, 级别相当于军或略大于军, 拟替代军的指挥功能。由于国民党军派系甚多, 不能同时完成军队的整编任务, 加上编制方案十分杂乱, 使用过程中“路军”替代军又造成了许多不便, 使得大多数军的番号仍然得以
第八路军由北伐战争中留守广东的粤军部队编成，李济深、陈济棠先后任总指挥。新军阀混战期间，第八路军的番号一直归属粤军。1936年6月，为抵制蒋介石中央军势力进入两广，陈济棠联合桂系李宗仁、白崇禧发动反蒋的“两广事变”。7月“两广事变”解决后国民党军事委员会撤销了第八路军。
而115、120、129三个师的番号，原先是东北军的。1937年4月至6月，东北军各部按照2个师整编成1个师的原则进行整编时，115、120、 129三个师因战绩不佳，连吃败仗，番号相继被撤销。
抗战时期，后来八路军改称第十八集团军，但中共方面除了在对外交往和发布战时命令文书时自称第十八集团军外，绝大多数场合仍以八路军自称，以利用合法番号，充分捍卫自己的利益，体现了斗争的坚决性、灵活性。“八路军”这个名称在整个抗日战争中一直坚持使用，从未停止过。
八路军各师刚奔赴抗击日军的战场，就接连取得平型关战役、夜袭阳明堡机场、雁门关伏击战等胜利, 打破了日军不可战胜的神话，大大振奋了海内外华人的信心。八路军名称随着这些胜利名扬海内外，为百姓所熟知。在日军眼里,“八路”几乎就是共产党的代名词
蒋介石以“为统一指挥机关之名称，所有以前各路名称不属于战斗序列者，均经通令取消。第八路军名义亦经同时取消，不得再行沿用。”
为何不许再叫八路军，只能叫十八集团军？蒋介石心里有自己的盘算。
因为八路军是平时的军队编制，而十八集团军是抗战时期的军队编制，既然是战时编制, 那么战后就可以取消了！看似一个番号问题，背后却是关系到 而是关系到中国共产党领导的人民军队和中国革命前途命运的原则问题。
不曾想，115师、120师和129师三个曾经是败军番号的师，后来在林彪、贺龙、刘伯承等名帅的指挥下，均成为战果辉煌、屡建奇功、 威名远震的雄师劲旅，115师、120师和129师也成为中外军事史上的著名番号。
