山西地處黃土高原東部，境內(nèi)多山，地勢險(xiǎn)峻，尤以太行山脈縱貫?zāi)媳?，居高臨下，俯視平津及保定地區(qū)，在華北諸省中的軍事戰(zhàn)略地位十分明顯。 日軍占領(lǐng)平津后，沿平綏線和平漢、津浦線北段發(fā)動進(jìn)攻，逐漸形成從東部和北部夾擊山西之勢。1937年10月1日，日本內(nèi)閣召開四相會議，提出“結(jié)束”戰(zhàn)爭的方略是“通過軍事行動和外交措施雙管齊下的行動”使中國“取消抗日政策”。華北方面軍也表示，“要繼續(xù)取得成果，在必要時(shí)期以兵力確保各個(gè)政治和戰(zhàn)略要點(diǎn)”。同日，日軍中央統(tǒng)帥部令華北方面軍“以一部兵力在山西省北部作戰(zhàn)占領(lǐng)太原”,關(guān)東軍“以一部入列華北方面軍指揮下”,并應(yīng)“為以上作戰(zhàn)提供方便”。①華北方面軍接到命令，當(dāng)即決定以第五師團(tuán)為主力到代縣集結(jié)，并將關(guān)東軍位于內(nèi)長城線以南的部隊(duì)劃歸第五師團(tuán)長指揮。4日，剛從關(guān)東軍察哈爾派遣兵團(tuán)入列華北方面軍指揮的部隊(duì)正式納入對太原作戰(zhàn)的序列。7日，以中國駐屯步兵第二聯(lián)隊(duì)和戰(zhàn)車、騎兵、工兵各一個(gè)中隊(duì)為基干的萱島支隊(duì)也奉調(diào)至大同，配屬于第五師團(tuán)。
為策應(yīng)第五師團(tuán)作戰(zhàn)，關(guān)東軍察哈爾派遣兵團(tuán)主力于2日向內(nèi)長城線以南發(fā)起攻擊，迫使中國軍隊(duì)退守崞縣和原平鎮(zhèn)；華北方面軍第一軍進(jìn)行石家莊會戰(zhàn)，并以一部進(jìn)入井陘以西地區(qū)；第二軍則從滏陽河左岸地區(qū)發(fā)動攻勢，攻擊石家莊防線中國守軍主力的背后。至此， 日軍以第五師團(tuán)為主力，基本完成了對太原作戰(zhàn)的軍事部署，鋒芒直指拱衛(wèi)太原地區(qū)的北方戰(zhàn)略要地——忻口。
忻口是一處較大的村鎮(zhèn)，南距忻縣約二十五公里，位于忻(縣)定(襄)盆地北部，東托五臺山，西倚云中山。兩山之間有一條峽谷，峽谷川道上橫亙著一道縱長16公里，橫寬3公里的山嶺，使其地勢變得更為險(xiǎn)要。忻口緊貼在山嶺北端右側(cè)腳下，向北1公里界河鋪以外是寬闊的滹沱河谷，谷道上的原平鎮(zhèn)是由平型關(guān)、雁門關(guān)、陽方口而來的鐵路、公路交匯點(diǎn)，其南部便是忻定盆地東西間的寬大地域?？傊?，忻口恰像一個(gè)葫蘆口，成為出入晉中的重要交通孔道，也是兵家必爭的軍事戰(zhàn)略要地。因此，從漢代起忻口就被視為一個(gè)軍事重鎮(zhèn)，1935年南京國民政府專門在忻口構(gòu)筑了國防工事。
內(nèi)長城防線被日軍突破后，中國軍事當(dāng)局鑒于山西局勢危急，決定轉(zhuǎn)用平漢線兵力。10月2日，衛(wèi)立煌率第十四集團(tuán)軍四個(gè)師又一個(gè)旅，由石家莊經(jīng)正太路向太原轉(zhuǎn)進(jìn)，以增援晉北。11日，閻錫山由五臺山返回太原，召開軍事會議急忙制定了保衛(wèi)太原的作戰(zhàn)計(jì)劃，決定重點(diǎn)在忻口地區(qū)組織防御。其作戰(zhàn)方針是：以主力占領(lǐng)蔡家崗、靈山、界河鋪、南懷化、大白水、衛(wèi)家莊、1482高地至陽方口陣地線，兩翼依托五臺山及寧武各山脈，集中兵力殲擊來犯之立足未穩(wěn)之?dāng)常灰砸徊空碱I(lǐng)五臺山、羅圈溝、峨口至峪口之線，另一部占領(lǐng)中解村、陽明堡、虎頭山、黑峪村一線，阻敵前進(jìn)，以掩護(hù)后方部隊(duì)之集中及主陣地之占領(lǐng)。各兵團(tuán)的具體作戰(zhàn)部署為：一、朱德指揮第十八集團(tuán)軍(欠第一二○師)、第七十三師(附炮兵一營)、第一○一師(附炮兵一營)、新編第二師為右翼軍在五臺山羅圈溝、軍馬廠、翠巖峰、掛月峰至峨口、峪口之線布防；二、衛(wèi)立煌指揮第十四集團(tuán)軍，第九軍(欠第四十七師)、第十五軍、第十七軍、第十九軍、第一九六旅、炮兵二十七團(tuán)(欠第四、第六連)在蔡家崗、靈山、界河鋪、南懷化、大白水至1482高地一線布防，以另一部在中解村、陽明堡、虎頭山、黑峪村之線布防，負(fù)責(zé)正面防御；三、楊愛源指揮第六十八師、第七十一師、第一二○師、獨(dú)立第七旅、炮兵第二十三團(tuán)三營、炮兵第二十四團(tuán)三營、炮兵第二十八團(tuán)三營為左翼軍，在黑峪村至陽方口之線布防；四、傅作義指揮第三十四軍(欠第一九六旅)、第三十五軍、第六十一軍、第六十六師及獨(dú)一旅、獨(dú)三旅為總預(yù)備軍，駐屯于定襄、忻縣一帶，隨時(shí)策應(yīng)各方。②就整個(gè)防御體系看，左右兩翼兵力較少，只起阻敵和掩護(hù)中央兵團(tuán)作戰(zhàn)的功能。忻口防御戰(zhàn)的主體是中央兵團(tuán)，總指揮衛(wèi)立煌，前敵總指揮郝夢齡，其兵力計(jì)13個(gè)步兵師又5個(gè)步兵旅，約十三萬人，負(fù)責(zé)正面防御以忻口山嶺為軸心，左右連接云中山和五臺山30公里的防線。其左翼為李默庵指揮的第十四軍、第七十一師、獨(dú)八旅，設(shè)防于南峪—衛(wèi)村—大白水之線，控制云中山；中央為郝夢齡指揮的第九軍、第十九軍、第七十二師、第八十五師、第二十一師等，設(shè)防于大白水—河南村—界河鋪之線，正面防御忻口山嶺及山嶺左側(cè)川道；右翼為劉茂恩指揮的第十五軍之第六十四師、第六十五師，設(shè)防于三家村—蔡家崗—龍王堂之線，控制五臺山。
10月12日，閻錫山為加強(qiáng)忻口正面防御，令傅作義率第三十五軍、第六十一軍等急速開赴忻口前線，協(xié)助中央集團(tuán)軍作戰(zhàn)。國民政府也命令第二十六軍和正在北上的川籍第二十二集團(tuán)軍等趕赴山西參戰(zhàn)，劃歸第二戰(zhàn)區(qū)指揮。
從日軍方面看，10月3日占領(lǐng)代縣，4日攻占陽明堡，6日再陷寧武，同時(shí)猛攻崞縣，與中國軍隊(duì)發(fā)生激戰(zhàn)。8日攻陷崞縣城，轉(zhuǎn)而攻原平。11日，占領(lǐng)原平。至12日，日軍直抵忻口前線，并完成了攻擊準(zhǔn)備。其第一線兵力為第五師團(tuán)，獨(dú)立混成第十五旅團(tuán)和堤支隊(duì)，總兵力約二萬人。主攻陣地設(shè)于解村、平地泉、王家莊、永興村之間地區(qū)，主攻方向?yàn)樾l(wèi)立煌中央兵團(tuán)左側(cè)，即忻口山嶺和云中山之間的川道。其第二線兵力為獨(dú)立混成第二旅團(tuán)和大泉大隊(duì)，約六千人，擔(dān)任二線守備，負(fù)責(zé)保護(hù)內(nèi)長城以南的運(yùn)輸線和各軍事要點(diǎn)。
10月13日，日軍以混成第十五旅團(tuán)和堤支隊(duì)為右翼隊(duì)，以第五師團(tuán)為左翼隊(duì)，向忻口陣地發(fā)起猛攻。因兩翼有五臺山和云中山阻擋， 日軍在三十余架飛機(jī)、五十余輛坦克和重炮掩護(hù)下，采取中央突破的戰(zhàn)法，重點(diǎn)進(jìn)攻中國軍隊(duì)左翼兵團(tuán)第十師之陣地和中央兵團(tuán)第五十四師之南懷化陣地。戰(zhàn)至10時(shí)許，南懷化沿河工事悉被摧毀，守軍傷亡殆盡， 日軍乘機(jī)渡河， 占領(lǐng)南懷化陣地。衛(wèi)立煌急調(diào)第十七軍二十一師兩個(gè)團(tuán)增援堵?lián)?，并令第十四軍第十師以及第六十一軍新編第四旅協(xié)力夾擊突破之?dāng)场ｋp方激戰(zhàn)至夜，突入南懷化之日軍被包圍殲滅。中國軍隊(duì)決定于次日出擊。不料，日軍增兵3000人，第二十一師李仙洲率六十二團(tuán)出擊時(shí)，遇到日軍強(qiáng)大火力，遭受嚴(yán)重傷亡，李師長也胸部負(fù)傷，被迫退出戰(zhàn)斗。15日拂曉，中日軍隊(duì)在關(guān)子村至新練莊一線展開激烈的爭奪。第六十一軍奉命馳援，奪回紅溝以西被日軍突入的第二線陣地，與敵在南懷化東北高地形成對峙局面。
同日，中國軍隊(duì)為鞏固防御陣地向日軍展開全面反擊。左翼兵團(tuán)從東長村、大白水一線向永興村及前后城頭之線日軍發(fā)起攻擊，擬將敵壓迫于同蒲路與滹沱河之間；中央兵團(tuán)集中兵力攻打南懷化陣地，然后擬進(jìn)出云中河以北攻擊唐林河至東西泥河間敵人；右翼兵團(tuán)向攻擊靈山陣地的日軍出擊，然后向原平、惇縣以東推進(jìn)。這次反擊的重點(diǎn)是南懷化陣地。前敵總指揮郝夢齡和副總指揮陳長捷作了具體部署，并由郝夢齡率領(lǐng)攻打南懷化一帶日軍。入夜，中國軍隊(duì)全線出動。郝夢齡親率第五十四師一個(gè)旅、第十師一個(gè)旅和陜軍一個(gè)旅向南懷化進(jìn)攻。由于夜間作戰(zhàn)，各部隊(duì)缺乏配合，戰(zhàn)斗開始后就形成與日軍混戰(zhàn)狀況。在混戰(zhàn)中，郝夢齡和第五十四師師長劉家麒、獨(dú)立第五旅旅長鄭廷珍不幸陣亡。③中路反擊部隊(duì)失掉指揮，攻勢受挫。此時(shí)，左翼兵團(tuán)向日軍右側(cè)進(jìn)攻，已經(jīng)攻占新舊練莊、閻家莊、衛(wèi)家莊之線，但在敵人反擊下，被迫退回東長村、大白水一線防御。右翼兵團(tuán)出擊也受挫，第十五軍防守的靈山陣地遭到日軍的反攻。至此，反擊日軍的計(jì)劃失敗，中國軍隊(duì)重新處于守勢。
17日至19日，日軍飛機(jī)掩護(hù)步兵向中央集團(tuán)軍之靈山、南懷化東北高地、官村、大白水等陣地猛攻。18日，戰(zhàn)斗最激烈。日軍突破中國守軍河南村陣地防線，企圖占領(lǐng)磨子頭嶺。 日軍以集團(tuán)沖鋒涌上高地，中國守軍又以強(qiáng)大的反擊迫敵退走。 日軍沖上去又退下來，中國軍隊(duì)退下來又沖上去。雙方易手13次，中國軍隊(duì)6失7得，陣地依然在握。連續(xù)幾天的戰(zhàn)斗，中國軍隊(duì)擊毀日軍裝甲車、坦克各20輛。 自20日起， 日軍向中國軍隊(duì)各陣地施放大量催淚性毒氣，并向守軍陣地實(shí)施爆破。22日，日軍增援部隊(duì)萱島支隊(duì)抵達(dá)忻口前線，再次向中國守軍發(fā)動攻擊。24日，日軍集中攻打官村迤南和左翼之南峪、盟騰間陣地。中國守軍頑強(qiáng)抵抗，使日軍攻擊毫無進(jìn)展。26日，日軍又向左翼猛攻，并于下午2時(shí)突破中國守軍左翼第八十三師防守的盟騰村陣地。27日，日軍向中央和右翼守軍陣地進(jìn)攻，突破東、西榮花村陣地。在左翼日軍攻占了盟騰村北方高地。不久，第十師一部反擊，奪回高地，中日兩軍均傷亡重大。此后，戰(zhàn)事轉(zhuǎn)入對峙與膠著狀態(tài)。
忻口之戰(zhàn)有力地阻止了日軍南下，與日軍相持對峙了二十余日， 日軍無法前進(jìn)，后方交通運(yùn)輸線也頻頻受到八路軍的襲擊，陷入非常被動的境地。
這時(shí)，日本華北方面軍為挽救第五師團(tuán)在忻口作戰(zhàn)的困境，將原計(jì)劃中的山西突破，迂回河北，改變?yōu)楹颖蓖黄?，迂回山西，遂決定以第二十師團(tuán)由石家莊沿正太路西進(jìn)，以第一○九師團(tuán)由元氏經(jīng)贊皇、九龍關(guān)直趨昔陽，向榆次和太原迂回，以鉗制忻口方面的中國軍隊(duì)，并相機(jī)與晉北南下的部隊(duì)會攻太原。
中國軍隊(duì)自放棄石家莊后，晉東防務(wù)空虛。第二戰(zhàn)區(qū)集中于晉北作戰(zhàn)，一時(shí)無兵可派。蔣介石遂由第一戰(zhàn)區(qū)調(diào)二十七軍和第三軍入晉，沿正太路井陘——娘子關(guān)一線布防，扼守晉東南門戶，統(tǒng)由第二戰(zhàn)區(qū)副司令長官黃紹竑指揮。
娘子關(guān)位于平定縣以東、井陘縣以西之正太線上，地當(dāng)冀晉要沖，為晉東門戶， 自古即為兵家必爭之地。娘子關(guān)以西為太行山主脈和山西臺地，以東群峰逐梯下落，溝壑萬千。一條冀晉古道繞行桃河，夾于陡壁和深淵之間，確有雄關(guān)虎視之勢。惟新關(guān)方面，地形略為開闊，亦為冀晉通路，明清在此筑有城墻，皆有參將把守。在軍閥混戰(zhàn)中，閻錫山在娘子關(guān)、新關(guān)防線，筑有窯洞式半永久工事和鋼骨水泥永久性火力點(diǎn)，更使娘子關(guān)成為一道難以摧毀的牢固防線。
10月10日，黃紹竑由太原抵達(dá)娘子關(guān)前線，指揮作戰(zhàn)，并調(diào)整了兵力部署。原井陘、娘子關(guān)正面由第十七師趙壽山所部防守；左翼為第二十七軍馮欽哉所部防守；右翼為第三軍曾萬鐘所部防守。由于防線過寬，缺少二線配置。黃紹竑遂將準(zhǔn)備增援忻口的第二十六路軍調(diào)返娘子關(guān)方面，作為總預(yù)備隊(duì)，并以該路第三十師加強(qiáng)左翼防線。
11日，日軍一部到達(dá)井陘以東地區(qū)。次日，日兵分兩路進(jìn)攻井陘及其以北賈莊陣地，相繼占領(lǐng)長生口、大小龍窩，并占領(lǐng)井陘。此時(shí)，第二十六路軍已由太原、壽陽回援娘子關(guān)。黃紹竑急令該軍第二十七師搶占一○○○高地和南峪陣地，軍主力集結(jié)娘子關(guān)，第十旅向乏驢嶺一帶布防。
13日晨，日軍一千余人猛攻第十七師右翼舊關(guān)陣地，戰(zhàn)至14時(shí)將舊關(guān)攻陷。當(dāng)夜，第十七師師長趙壽山率部向長生口方向反擊，克復(fù)劉家溝、長生口及井陘南關(guān)車站，后因雪花山失守，被迫撤至乏驢嶺。14日，閻錫山下令調(diào)整娘子關(guān)方面防御部署：以第三軍第七師三個(gè)團(tuán)在九龍關(guān)至北孤臺之線布防，其余在舊關(guān)西南集結(jié)，消滅舊關(guān)附近之?dāng)?；以第九十四師及第一七七師五二○旅，在黑龍關(guān)、龍泉關(guān)之線布防；以第二十六路軍一個(gè)團(tuán)扼守六嶺關(guān)；第二十七師集結(jié)娘子關(guān)；第三十師占領(lǐng)桃林坪、小棗之線，阻敵西進(jìn)；第三十一師由陽泉調(diào)至程家隴底為總預(yù)備隊(duì)，同時(shí)決定由孫連仲統(tǒng)一指揮娘子關(guān)附近作戰(zhàn)。
15日傍晚，第二十六路軍一部將由舊關(guān)侵入關(guān)溝之?dāng)?500人包圍痛擊，大部殲滅。入夜， 日軍步炮聯(lián)合之一部約五六百人，經(jīng)大小龍窩向舊關(guān)增援，又被擊斃三百余名。16日拂曉，中國守軍對日軍展開全線反擊。雙方激戰(zhàn)至19日，守軍殲敵二千余人，但自身傷亡也達(dá)五千余人，且第十七師乏驢嶺陣地被日軍攻占，被迫撤回原防地。
日本華北方面軍對娘子關(guān)戰(zhàn)事進(jìn)展緩慢甚為憂慮，于19日令第二十師團(tuán)迅速攻占陽泉平原，向娘子關(guān)日軍增援，21日又令第一○九師團(tuán)一部沿贊皇攻擊昔陽。第二十師團(tuán)兵分兩路向西攻擊前進(jìn)：右縱隊(duì)在舊關(guān)附近遇到中國軍隊(duì)頑強(qiáng)抵抗，進(jìn)展遲緩；左縱隊(duì)則依次奪占中國軍隊(duì)防地，至26日突破東回鎮(zhèn)南北之線，占領(lǐng)柏木井，迂回至娘子關(guān)及舊關(guān)中國守軍背后，形成巨大威脅。
21日至22日，娘子關(guān)正面日軍得到增援，集中飛機(jī)、炮兵火力向中國守軍第二十七師、第三十師陣地猛攻，先后突破一○○○高地和北峪之貴泉村陣地，進(jìn)抵地都附近。舊關(guān)一帶的日軍也攻至葦澤關(guān)附近。孫連仲急電閻錫山求援。閻電令川軍第二十二集團(tuán)軍立即馳援娘子關(guān)。
23日，日軍由橫口車站渡河西進(jìn)，占領(lǐng)南障城。翌日，又由南障城、測魚鎮(zhèn)方面企圖迂回中國守軍右翼陣地，在七亙村遭一二九師一部阻擊。中國軍隊(duì)為縮短防線令第三軍后撤。 日軍一部乘機(jī)竄入十家路、亂安村，向固驛鎮(zhèn)中國守軍進(jìn)攻。25日，中日軍隊(duì)在固驛鎮(zhèn)激戰(zhàn)。
26日，日軍越過馬山村，直指平定，而在該處除第一二二師以外已無兵可派。中國軍隊(duì)為防止后路被截?cái)?，以第二十六路軍留一小部守衛(wèi)娘子關(guān)，主力移向巨城鎮(zhèn)、移穰鎮(zhèn)，撤出娘子關(guān)正面戰(zhàn)場。至此，娘子關(guān)一線防御戰(zhàn)結(jié)束。
在中國軍隊(duì)后撤時(shí)， 日軍第二十師團(tuán)將左右兩個(gè)縱隊(duì)改為追擊隊(duì)，尾追中國軍隊(duì)進(jìn)占巨城鎮(zhèn)，并向移穰、石門口一線猛攻。從28日起，中國守軍各部在日軍追擊下，只能節(jié)節(jié)敗退。這時(shí)，川軍一部增援正太線，也于戰(zhàn)局無補(bǔ)。29日，日軍占領(lǐng)平定，30日占領(lǐng)陽泉。31日，湯恩伯軍團(tuán)奉蔣介石之令參加晉東作戰(zhàn)，經(jīng)涉縣、昔陽向平定前進(jìn)，無奈已是“為時(shí)太晚”。
晉東防御失利，直接牽動忻口作戰(zhàn)。由于娘子關(guān)、平定、陽泉失守，忻口失去側(cè)后屏障，10月31日夜，閻錫山?jīng)Q定忻口地區(qū)守軍全線后撤。11月2日，中國軍隊(duì)后撤。日軍第五師團(tuán)立即編成三路縱隊(duì)，向南追擊前進(jìn)，于4日越過石嶺關(guān)，攻占陽曲城。6日晨，其先頭部隊(duì)已經(jīng)到達(dá)太原北郊。東路日軍也于4日進(jìn)至太原東南17公里的鳴謙鎮(zhèn)，并占領(lǐng)榆次，使太原陷入日軍北、東兩面夾擊之中。
太原城防主要由傅作義指揮第三十五軍負(fù)責(zé)。在日軍兵臨城下之際，傅作義下令封閉城門，構(gòu)筑加強(qiáng)防御工事，并調(diào)整了防御部署：以第三十五軍二一一、二一八旅和正太護(hù)路軍一個(gè)團(tuán)守備東、北兩面城墻；以獨(dú)一旅守備西城；以二一三旅守備南城；其他還有獨(dú)七旅、第七十三師兩個(gè)團(tuán)、炮兵第二十一團(tuán)、二十四團(tuán)、二十五團(tuán)和一個(gè)炮壘大隊(duì)，以及高射炮連等。各炮兵團(tuán)大都配屬各守城部隊(duì)，并以第三十五軍副軍長曾延毅為太原城戒嚴(yán)司令，負(fù)責(zé)維持城內(nèi)的秩序。
閻錫山下令忻口守軍撤退后，對保衛(wèi)太原曾制定了一個(gè)“依城野戰(zhàn)”的計(jì)劃，特呈南京大本營委衛(wèi)立煌為第二戰(zhàn)區(qū)前敵總司令，指揮各軍作戰(zhàn)，并以傅作義指揮第三十五軍等部守城，其余由忻口和娘子關(guān)撤退下來的部隊(duì)，占領(lǐng)太原東山和西山，與守城部隊(duì)互為犄角，還擬請八路軍以主力牽制晉東日軍，破壞交通，配合太原守城部隊(duì)消滅來犯的日軍。無奈守軍撤退過于倉促，缺乏周密的計(jì)劃， 日軍又緊緊追擊，很快兵臨城下。原計(jì)劃守城的部隊(duì)僅少部分進(jìn)入太原城占領(lǐng)陣地，大部尚在撤退之中，實(shí)施所謂“依城野戰(zhàn)”已成泡影。
7日，東、北兩路日軍在太原附近之狄村、雙塔寺等地會合，積極進(jìn)行攻城準(zhǔn)備。北城外的日軍利用關(guān)廂建筑物，東門外日軍利用丘陵地形，同時(shí)接近太原城垣。 日軍另一部占領(lǐng)了南門外火車站，又以一部西渡汾河，企圖占領(lǐng)汾河橋與河西岸陣地。在日軍四面圍城的情況下，太原城防戒嚴(yán)司令曾延毅率四十余騎，由水西門逃跑，引起軍心動搖。
8日晨，日軍憑借猛烈炮火發(fā)動總攻。戰(zhàn)至9時(shí)，將東北角和西北角城垣轟毀，東、北兩面城墻也被轟開突破口十余處。敵步兵如潮涌般沖入城內(nèi)，守軍將士奮勇截?fù)?。下?時(shí)，守軍始將各突破口封鎖，但東北城角仍戰(zhàn)斗激烈。第二一一旅組織“奮勇連”對突入城內(nèi)之?dāng)尺M(jìn)行反擊，曾一度奪回城東北角陣地，終因入城日軍不斷增加，被迫在城內(nèi)北半部與日軍展開巷戰(zhàn)。黃昏后， 日軍一部空降于城中大校場，然后四出襲擊。守城官兵傷亡慘重，無力再戰(zhàn)，被迫于晚9時(shí)由城南門突圍，經(jīng)文水向離石方向撤退，太原遂告陷落。
在忻口、太原保衛(wèi)戰(zhàn)中，八路軍的戰(zhàn)績令人矚目。紅軍改編后，東渡黃河，劃歸第二戰(zhàn)區(qū)指導(dǎo)，參加了正面戰(zhàn)場作戰(zhàn)。中共中央軍委副主席周恩來一直與閻錫山保持頻繁的接觸，多次參與一些重要作戰(zhàn)計(jì)劃的研究，毛澤東、朱德、彭德懷對山西作戰(zhàn)曾提出很多正確的意見，只是未能引起足夠的重視。當(dāng)山西北部的日軍準(zhǔn)備向忻口進(jìn)犯時(shí)，八路軍各部隊(duì)根據(jù)中共中央軍委和八路軍總部的部署，向敵之側(cè)后展開了主動的攻擊，相繼克復(fù)淶源、平魯，夜襲寧武，并對同蒲路朔縣至大同段展開破襲戰(zhàn)，為友軍在忻口從容布防創(chuàng)造了條件。10月中旬，日軍向忻口陣地發(fā)動進(jìn)攻，八路軍在日軍兩翼和后方廣泛開展了游擊戰(zhàn)。僅二十多天，一一五師先后收復(fù)縣城十座，切斷了張家口至代縣間的后方交通線。一二○師在日軍右翼和后方襲擾敵人，襲擊崞縣、雁門關(guān)，破壞敵后公路和橋梁，打擊日軍的運(yùn)輸隊(duì)，使敵人的交通中斷，糧、彈、油料供應(yīng)斷絕，不得不靠飛機(jī)運(yùn)送給養(yǎng)。在戰(zhàn)斗中，一二九師一部為遏止日軍在忻口地區(qū)的空中優(yōu)勢，于10月19日夜襲陽明堡飛機(jī)場，一舉毀傷日機(jī)24架，殲滅日軍一百余人，創(chuàng)造了抗日戰(zhàn)爭中陸軍消滅空軍的范例。在娘子關(guān)前線，八路軍挺進(jìn)日軍側(cè)后，積極尋機(jī)殲敵，配合友軍阻止日軍西進(jìn)。一二九師抵達(dá)平定以東，先后在長生口、東石門、馬山村等地打擊日軍。10月25日和28日，先后在七亙村兩次設(shè)伏，擊斃日軍四百余人，繳獲騾馬三百余匹。以后，一一五師與一二九師主力密切配合，在昔陽地區(qū)向西犯的日軍展開連續(xù)作戰(zhàn)，在黃崖底、廣陽和戶封村等地伏擊日軍，予敵以沉重打擊，有力地掩護(hù)了沿正太路撤退的友軍。八路軍的作戰(zhàn)多次受到國民政府軍委會的通電嘉獎。衛(wèi)立煌更是稱贊七亙村“重疊的設(shè)伏”是大膽巧妙的用兵，是戰(zhàn)爭史上罕見的奇跡。
忻口、太原保衛(wèi)戰(zhàn)堅(jiān)持了一個(gè)多月，共斃傷日軍二萬余人。由于中國軍民的英勇戰(zhàn)斗，給日軍精銳坂垣第五師團(tuán)等部以沉重的打擊，并一度陷敵于被圍殲的危險(xiǎn)境地。后雖經(jīng)娘子關(guān)之戰(zhàn)，使日軍轉(zhuǎn)為主動，奪占了太原，但它仍不失為抗戰(zhàn)初期華北戰(zhàn)場上規(guī)模最大、戰(zhàn)斗最激烈、持續(xù)時(shí)間最久、戰(zhàn)績最顯著的一次會戰(zhàn)。