日军攻占铁角岭后乘势南下，30日侵占繁峙，切断平型关后路。阎锡山担心后退之路被截，决定晋北全线撤退，集中主力于石岭关以北的忻口地区，保卫太原。9月30日，第二战区部队向神堂堡、雁门关、阳方口之线转移，日军则跟随追击。
（二）忻口战役
第二战区选定在忻口与日军决战。阎锡山部署：右集团军，由第18集团军朱德总司令指挥；中央集团军，由第14集团军总司令卫立煌指挥；左集团军，由第6集团军总司令杨爱源指挥；以第7集团军总司令傅作义指挥总预备军。10月1日，蒋介石电令第一战区司令长官程潜，转令卫立煌率所部第14军（李默庵）、第9军（郝梦龄）、第85师（陈铁）、独立第5旅（郑廷珍）等部由石家庄从铁道星夜运往太原以北增援。
10月1-3日，日军开始进攻崞县。日机10余架不断轰炸县城，骑兵、装甲车、重炮掩护步兵千余人猛攻。守军王靖国军所部沉着应战，日军未得逞，其大部兵力越过崞县径趋原平，守军姜玉贞旅击退日军进攻。6日拂晓，谷树枫团与日军肉搏格斗，极惨烈。是日，日军又猛攻崞县。7日，日军一部突入崞县城内，守军反击。8日，日军猛炸，城垣被毁。守军在街巷反复冲锋，与日军肉搏，伤亡惨重。团长刘良相、石焕然壮烈牺牲。王靖国军连续苦战8日，伤亡极众，不得已而放弃崞县城。
