“你是说，你的团没朝奉军打一枪就崩溃了？”
“是，半个小时，奉军只是对我团进行猛烈地炮击，兄弟们伤亡过半，只好撤退，现在收拢了大概五百人，里面还有上百人带伤，司令，卑职无能，请司令处分。”
楚溪春面无表情的看着跪在面前的刘鸿绍，手脚冰凉，这才多大一会儿，一个团连敌人面都没见着就打没了。“你起来吧！这也不能怪你，刚才我在后面都看到了。”楚溪春长叹一声，看着周围的参谋长、旅长等高级军官，说道：“这个仗是打不下去了，奉军的火力太强大了，我们也没有时间去挖掘工事，再打下去也只是拖拖时间而已，为了兄弟们考虑，我准备，准备缴械，你们，你们的意见呢？”
见司令官已经顾不上先咨询意见而是直接说出自己的看法，众人只是保持沉默，事情明摆着，打是打不下去的，五十门重炮轰击之下，任何人都将成为粉末，他们早就想不打了，但是害怕回山西之后被秋后算账，现在有司令官自己说的，那责任自然是他的。
于是在众军官的默认下，晋军二十五师缴械投降。张宗昌闻讯大喜，立即命令前面拦截的骑三旅和骑六旅转向大同支援骑一旅，尽快打开太原的北大门，同时命令第一师打扫战场。
在接到楚溪春的求救电报以及张家口失守的电报，意识到张学良的野心之后，阎锡山急的一头晕倒在地，醒来之后第一个命令就是让匆匆赶回来的察哈尔省主席，陇海线晋军副总指挥杨爱源立即率领太原能够抽调的所有部队立即赶赴北线，大同能救则救，不能救就要立即在雁门关一带内长城组织防线挡住奉军。同时命令匆匆从东北赶回的傅作义立即赶赴石家庄，组织从陇海线和津浦线撤回的晋军在石家庄挡住奉军。命令在陇海线的徐永昌、津浦线的张荫梧加速北撤。
除了军事方面的布防，冷静下来的阎锡山发布通电，追悔对抗中央的罪行，同时宣布下野，为山西和平计为山西百姓安宁，希望他省军队不要进入山西。为表示诚意，阎锡山还将刚从北平迁回的以汪精卫为首的西山派、改组派等反蒋政治势力组成的扩大会议成员全部赶出山西，汪精卫、谢持、周佛海等人惶惶离开太原。阎锡山还专门向张学良发了一通密电，表示山西将唯张总司令马首是瞻，恳请奉军不要进入山西，还不断的派人去见张学良，甚至是哀求不要让山西再燃战祸，其情之哀让张学良都有些动容。阎锡山还让赵戴文赶赴徐州求见常凯申，告以阎锡山愿意下野出洋，晋军愿意裁撤改编，山西愿意全归中央，只求中央阻止外省军队进入山西。
虽然阎锡山采取种种措施想要阻止奉军进入山西，但是已经开动的战争机器已经是停不下来的，张学良在奉天发表讲话：山西一省，地瘠民贫，阎氏不以百姓民生为念，穷兵黩武，自辛亥革命之后窃据一省，于北中国朝秦暮楚，唯利是图，民国十三年之后更是悍然举兵于邻省，地盘扩展至平津冀绥数省仍不满足，竟妄图国家元首之位，兴兵数十万叛乱，烽烟上百日，生灵涂炭，百姓流离失所。察阎某锡山此人，野心勃勃，狡诈阴险，于弱小时卑躬屈膝阿谀奉承卧薪尝胆，于强大时穷兵黩武肆意妄为。为北中国和平计，当一鼓作气彻底消灭此战争策源地，彻底终结北中国之兵祸。
常凯申接到阎锡山的求饶很是心动的，但是一方面不愿意得罪如狼似虎的东北军，另一方面前面的调门太高，现在一下子也不好改口，所以只是发电报给张学良，希望对于晋军以和平解决为主。
东北军继续步步紧逼，阎锡山只好部署最后的军力，希望能够依靠山西险峻的地形挡住东北军，然后再谈和。八月三十日，东北军第一师抵达大同城下，尤其是第一师炮兵团在试射了几发152毫米重榴弹炮弹之后，已经苦苦支撑抵抗四个骑兵旅三日进攻的大同守军失去了继续坚守的勇气。大同守军本就空虚，屡次增援之后也只有五个正规步兵团和六个保安团总兵力不过两万人，而东北军的骑兵旅是经过一年的改编加强之后可谓是中国最强大之骑兵集团。每个骑兵旅下辖三个骑兵团和一个骑炮团，骑炮团装备铁马拖拉机牵引之77毫米野炮三十六门，每个骑兵团下辖三个骑兵营和一个迫击炮连，迫击炮连装备铁马装载之82毫米迫击炮六门，每个骑兵营下辖三个骑兵连和一个火力连，火力连装备铁牛拖拉机装载之六十毫米迫击炮四门和12.7毫米重机枪三挺。骑兵连全连骑兵一百二十八名，装备捷克轻机枪六挺，冲锋枪二十四支，骑枪七十二支。全旅官兵六千三百人，所有重装备和辎重全部由拖拉机牵引或装载，人员或乘车或骑马，机动性非常高，在年初举行的演习中，骑兵旅从呼伦贝尔远距离机动到洮南，每天行军五十公里，连续行军十天，到达后立即投入战斗。这样的野外战略机动能力对于西部缺少铁路网的东北来说是非常有意义的。
当时骑一旅奔袭到大同城下，其凶猛的火力就完全压制住了城内守军，七十七毫米野炮、六十毫米和八十二毫米迫击炮、重机枪打得城头上的守军抬不起头。要不是大同城高墙厚，七十七毫米野炮对城墙完全没有办法，光骑一旅就可以拿下大同城。现在第一师赶到，十几枚152毫米榴弹打在城墙上打出了一个大窟窿，大同守军就完全崩溃了，城内的杨爱源再也弹压不住守军，一个本城的保安团为免于战火更是直接打开了大同北门。杨爱源见大势已去只好率卫队营突围，东北军在开战第七天攻取大同。
而这个时候，阎锡山已经在雁门关一带布置了坚固的防线。毕竟是在山西根基深厚，早在楚溪春被围攻时，阎锡山就命令朔州代县一带官员及驻军立即组织百姓在内长城组织防线，这里崇山峻岭地势险要，自古以来就是中原农耕民族地域塞外游牧民族的防线，尤其是北宋年间，辽国占据燕云十六州，雁门关就成了抵御契丹人南下的第一线，著名的杨家将奋战的主战场就是在这里。就在第一军被大同所阻的时候，在陇海路前线的孙楚军和李生达军沿平汉铁路再经正太铁路赶到了太原，阎锡山立即命令孙楚为北面军团副军团长，帮助杨爱源挡住东北军。在火车站送孙楚去前线的送别仪式上，回忆起当年孙楚、杨爱源等人从保定军校毕业刚刚分到晋军，阎锡山潸然泪下，创业之艰难，守业之不易，这次中原大战不仅数年之战果付之东流，现在连山西都不一定能保住。同为山西人的孙楚也激动的流下泪了，激动地表示一定挡住凶蛮的奉军，保卫山西。
娘子关，位于山西与河北之间太行山间的一处关隘，地势险要，易守难攻，是进出山西最便捷的主通道，历代为兵家必争之地。相传为唐初平阳公主当年防御刘武周之处，故得名娘子关。目前山西唯一的铁路就是连接石家庄和太原经过娘子关的的正太铁路，如果让奉军攻占了这里，那么太原将门户大开。太原作为山西政治经济文化的中心一旦陷落，整个晋军就将成为历史。傅作义受命守卫太原的东大门之后，立即赶赴石家庄，组织兵力构筑防线。奈何从陇海线上撤回的晋军被阎锡山命令优先补充到北线，直到二十九号东北军二十七师先头部队沿平汉铁路抵达石家庄城下，石家庄守军也不过一个半师七千多人。
傅作义一看形势不妙，立即率军撤到井陉娘子关一线布防，同时立即电告太原要求援军。刚刚从石家庄开到太原准备北援雁门关的关福安军立即原路返回娘子关布防。而还在从陇海路和津浦路返回山西的军队不能走正太路了，阎锡山命令徐世昌和张荫梧分别率军走滏口径回太原。这次晋军被东北军的闪电战打得措手不及，在陇海线和津浦线与蒋军作战的主力匆忙间无法回防到位，匆匆赶回的军队人困马乏部署也是漏洞百出。所以初期东北军进军神速，几天功夫行进间就打进了山西腹地。但是随着晋军部署到位，晋军将士为保卫乡梓迸发出高昂的战意，东北军需要时间巩固后方新占领之平津和河北，再加上铁路运输需要时间恢复，后勤保障不畅，山西战场战线逐渐稳定下来，北线第一师被阻击在雁门关一线，而南线二十七师被阻于娘子关。