日軍攻佔盂縣壽陽之後，十萬大軍兵分三路，一路由盂縣向太原北門戶陽曲進攻。一路則是從壽陽西進，直接攻打太原。最後一路是由壽陽南進，攻打晉中。十萬大軍來勢洶洶，一時間山西高原戰雲密佈。
日軍的行動很迅速，進攻也很是犀利。儘管第二戰區也調集了大軍前來阻擊，但是效果微乎其微，僅僅兩天的時間楊愛源的第六集團軍便傷亡過半，晉中、陽曲失守。
日軍攻佔晉中和陽曲之後，立即分兵一路攻打清徐，然後三路大軍合圍太原。閻錫山急忙調手下第一守將傅作義回太原擔任太原衛戍司令，負責保衛太原的作戰指揮，而他自己則是帶著二戰區長官部的大批軍官以及機關後勤緊急撤往呂梁，以防萬一。
由於日軍保密措施做的極其嚴密，事先二戰區一點風聲也沒有得到，再加上日軍有大批的特種部隊參戰，二戰區的多個師旅級的指揮部在短時間內連續遭到日軍的偷襲，損失了大批的中高級軍官，一時間被日軍打得潰不成軍。
自知單憑二戰區一己之力根本無力應對十萬武裝到牙齒的日軍，閻老西一邊向武漢行營求援，一邊則是給陳鋒所部發報，請求第八戰區趕緊來援。
武漢行營接到二戰區長官部發來的求援電報之後立即給二戰區副司令長官衛立煌發電詢問詳情，得知情況確實很危急，日軍隨時可能對太原城發動進攻。而以太原區區不到兩個師的守軍根本就守不住太原，如果沒有援兵的話日軍很快就會攻佔晉中大部，二戰區很可能會被攔腰截斷。
然而老蔣這段時間也是焦頭爛額的，華中地區的日軍步步緊逼，第二次武漢會戰一觸即發，第九戰區和第五戰區的部隊全部被調到了武漢周邊，以應對日軍隨時可能發起的進攻。
而第一戰區的部隊也要應付華北方面軍第12軍，蘭封一線的守軍頻頻遭到日軍的騷擾，按照軍政部和國防部的推斷，日軍很可能會在武漢會戰的同時對第一戰區發動進攻。然後從河南南部夾擊武漢。所以第一戰區的部隊也不能調動。
原本孫蔚如的陝軍倒是一個不錯的選擇，可惜在上一次大戰中第四集團軍已經遭到了日軍毀滅性打擊，尤其是麾下的第47軍幾近全軍覆沒，短短不到半年的時間根本就沒有恢復元氣。現在算是沒指望了。
思來想去。老蔣還是覺得近在咫尺的第八戰區是唯一可以增援二戰區的部隊。況且第八戰區多出防線與日軍相連，雙方在前線對峙的部隊就不下二十萬，只要第八戰區對冀北以及平津地區的日軍發動一次酣暢淋漓的進攻。日軍肯定會撤兵的。
即便是陳鋒所部從大同派一支偏師南下增援忻口前線，進攻太原的日軍也不敢太猖狂，可以為二戰區調動部隊爭取一定的時間。於是老蔣親自發報給第八戰區，命令第八戰區立即派出有力部隊南下增援第二戰區，同時命令駐紮在張家口的第52集團軍向平津一帶運動，做出隨時進攻的架勢，以牽制日軍。
接到老蔣的電報之後，陳鋒眉頭緊皺地考慮了很久，他現在心裡有一個大計劃即將要實施，實在沒有多餘的兵力多線作戰。但是不增援肯定是不行，不說老蔣的命令，單單二戰區與他的防區緊密相連這一點就必須讓陳鋒重視，一旦晉綏軍徹底敗了，那他的後方防線可就暴露在了日本人的槍口下了，日軍的機械化部隊從忻口出寧武關很快就會打到晉西北，然後很可能直接攻打到和林格爾、清水河縣，甚至是歸綏。
此時陳鋒對於後是那句很經典的話真的是深有體會啊，不怕神一樣的敵人，就怕豬一樣的隊友。好容易他想趁日軍和蘇蒙軍在諾門坎死掐的好機會，一舉將勢力深入東部草原，甚至是東北地區。沒想到身邊的友軍如此的不給力，三四十萬大軍竟然被日軍十萬人打的潰不成軍，這他媽的算什麼事。
他對於二戰區三十多萬大軍竟然守不住一個太原實在有些看不過眼，尤其是二戰區多個指揮部竟然連續遭到日軍特戰隊的偷襲，不到四天的時間竟然死了8個將軍42個校官，丟人啊。
在給岳父大人閻老西的電話中陳鋒甚至罵出「難道二戰區的那些指揮官腦袋裡裝的都是漿糊」這樣的話，令閻錫山很沒面子。
事已至此，陳鋒知道生氣也沒有用，但是難道自己真的要錯過這個機會嗎？諾門坎戰役的結果他是很清楚的，日軍在蘇蒙軍鋼鐵怪獸組成的聯軍面前簡直就是渣渣，損失極其嚴重。如果他的部隊趁此機會向東部草原滲透的話，單靠偽蒙古軍那些小渣渣們根本就抵擋不住，用不了多長時間他的部隊就能探到東北地區。
這對於第八戰區發展至關重要，一方面可以擴大地盤，提升部隊的影響力，尤其是部隊在蒙古各部落心中的的地位。其次就是在東部地區的戰略上一下子就佔據了主動，北部的部隊與冀東一線的部隊將會對赤峰、通遼、承德一線的日偽軍形成夾擊之勢，如果籌劃得當的話甚至可以全殲該地區的數萬日偽軍。
但是現在出了這檔子事情，他真的糾結了。分析思考了整整一夜，陳鋒還是決定部隊繼續向東挺進，增援部隊呢照樣增援，即使是將大後方的部隊全部抽調空也在所不惜。
5月28日，陳鋒以戰區司令長官的名義下令，第八戰區立即進入戰時狀態。由第49集團軍一部、蒙古救**、特混1、2、3、4旅、山炮旅組成的東進部隊共計15萬人立即向錫林浩特靠攏，隨時準備向東部草原挺進。
而東線的第52集團軍也立即動員起來，積極向宣化一線調動部隊，準備向京津地區的日偽軍發動佯攻。南線的第40集團軍抽調一師一旅組成南下部隊增援太原。
至此，從興和到巴彥淖爾如此長的內防線，第八戰區只有區區不到兩個師的兵力駐守，一旦第40集團軍和第52集團軍的防線被日軍攻破，那後果不堪設想，這對於一向用兵很是謹慎的陳鋒可謂是一次挑戰。
然而令陳鋒鬱悶的是，還沒等他的援兵出發，太原的守軍就垮了。由於時間緊急，傅作義的精銳部隊第三十五軍根本就沒時間從呂梁調往太原，傅作義就任衛戍司令之後才發現他手下只有不到7個團的兵力，滿打滿算也就一個半師，而外面圍城的部隊卻足足有五萬餘人，而且還有大量的技術兵種，例如重炮兵、坦克兵等。
僅僅兩天的時間，太原城內的部隊就傷亡了三分之一，大部分的城防設施遭到破壞，更重要的是，由於太原城收服的時間並不長，所以城內還有很多曾經為日軍辦過事情的漢奸沒有甄別出來，現在卻開始蠢蠢欲動了，真的是內憂外患，形勢極其糟糕。
28日夜，日軍向太原城內空降了一個大隊的傘兵，同時城外數萬大軍也對太原城發動總攻，雖然經過一夜的苦戰守軍最終將日軍擊退了，空降進城的日軍大部被殲，但是依然有一部分在城內潛伏了起來，還有一部分則是依托有利地形與守城部隊激戰。
這樣的情況下，閻老西知道事不可為，守下去也只會徒增傷亡，更可能會把傅作義這個大將也搭進去。反正守軍已經盡全力了，實在守不住也不能為太原城陪葬吧，最後閻錫山還是忍痛下達了突圍的命令。太原這座大城被中**隊收復不到半年之後，再度被日軍攻佔。
日軍攻佔太原之後並沒有停止進攻，華北方面軍反而繼續向太原方向增兵，方面軍直屬的第32師團經石門開向陽泉。
同時，第一軍第20師團由清徐南下，兵鋒直指太谷、平遙，第四師團和第3、4旅團則是在坦克裝甲車以及飛機大炮的配合下向忻口一線撲來，另外日軍第108師團一部從太原出發，一路向西進攻，兵鋒直指呂梁。
在情報部隊以及特戰隊的配合下，日軍行動迅速果斷，戰術運用合理，很快各部皆有斬獲。第二十師團連下太谷、祁縣、平遙，兵鋒直指榆社、武鄉。而北方的部隊也是進展順利，忻口、靜樂、定襄諸城連續淪陷，攻擊勢如破竹，極為強悍。一時間，二戰區風雨飄搖，局勢迅速惡化。
二戰區的戰報陸陸續續傳來，這下陳鋒也坐不住了，日軍怎麼一下子變得如此厲害。晉綏軍的戰鬥力雖然不強，但是也不是泥巴糊的，將士們守土衛國從不曾膽怯過，因為這裡是他們的山西，他們的家，日軍多次進攻山西都未能將他們消滅就是證據。但是為何這次會敗得如此之快如此之慘，這讓陳鋒頗為不解！(……)