阎锡山是第二战区的防守将领，卫立煌为总司令，傅作义则是太原城防的司令。随着时间的推移，他们发现失守只不过是时间的问题。于是他们选择了战后放弃。

阎锡山顶着很大的压力对忽于职守的李服庸进行枪决，来稳定军心。由于长时间的征战和敌军用传单不断地影响着军队的进程，使得许多的队员都疲劳不已，阎锡山对此也是头疼不已，可是他明白已经无法改变现状，只能面对。

于1937年11月5日处于东路日军通过强有力的打压占领了榆次，因为战争中曾延毅的逃走，和内奸传出“傅作义出逃叛变的”绯闻干扰，让军心动荡不已。

7日东北两区的日军在空中飞机轰炸的配合下，对太原开始发动猛烈的总攻。8日夜晚日军的突然袭击，突破了北面的城垣，为了完成守城任务的的傅作义命令部队发动了最后的突围。11月9日，太原终于失守，战役结束。