1937年7月，八路军军工部，遵照朱德总司令和左权参谋长的指示，将榆次韩庄的修配所迁到这里。在黄崖洞水窑山建立兵工厂，建厂初只有200多工人，经半年边生产，边建设发展到近700人，取名“军工所一所”，受军工部直接领导，对外称“流动工作团”，后改称“兵工营”。主要生产步枪、手榴弹、马尾弹、五零炮等。每年所生产的武器可装备十六个团，是当时八路军的主要兵工基地。

1940年10月30日，日寇辰冈崎大队向黄崖洞发起进攻，敌人虽在厂自卫队的抗击下，一无所获，落败而去，也给我警卫部队一次教训。奉彭总命令，在左权参谋长的指导下，加强了设防措施。`1941年11月11日至19日，日军井吴三十六师团第四、第六混成旅共五千余众，陆空联合，进犯黄崖洞，企图一举破坏兵工厂。八路军总部特务团九百余名指战员奉命保卫，凭借天险与敌血战八昼夜，歼敌千余人，赢得了敌我伤亡六与一比的辉煌战绩，“开中日战争史上敌我伤亡对比未有之记录”，又一次粉碎了华北日军妄图摧毁我军生产的阴谋。军委在《战役综合研究》一书中，评价这次保卫战为“1941年以来反‘扫荡’的模范战斗”。

建国以后，地方政府一直把黄崖洞作为进行革命传统教育和爱国主义教育的场所。1972年在烈士墓千建起了“黄崖洞保卫战殉国烈士纪念塔”。从1982年起，多次投资，进行了修复和建设，修了路、通了电，修复了20多间厂房和左权办公室，新建了“展览亭”“镇倭塔”“血花亭”“飞虹亭”等景点建筑，还在入口处建起了由邓小平同志亲自题额的牌楼。黄崖洞更加壮丽。1982年公布为县级文物保护单位。1996年1月12日山西省人民政府公布为省第三批重点文物保护单位。