1937年，七七事变的枪声，让全中国卷入了抗战的洪流，而山西，这片有着厚重历史的土地，很快成为了战争的焦点。省会太原，作为同蒲铁路和正太铁路的交汇点，不仅是山西的政治、经济中心，更是华北的战略要地，日军对它垂涎已久 。
8日，日军步兵在坦克和大炮的掩护下，全力突破太原城东北阵地，如潮水般涌入城内。傅作义率部与敌人展开血战，无奈敌众我寡，晋绥军伤亡惨重。最。
5日，日军逼近太原城郊，傅作义下令堵死太原城，实行分区防守 。6日拂晓，日军步兵开始向太原北关兵工厂和东北城外黄国梁坟的前进阵地发起进攻。7日拂晓，北城外的日军全面进攻，分兵绕过东城，向城南的火车站迂回；另一支日军由汾河上游渡河，进出于城西的汾河西岸，妄图对太原形成合围之势 。日军主力采用步炮空联合作战，向东北城角发起猛烈进攻，守军连夜修复的城墙缺口，很快又被敌炮和敌机轰炸摧毁。战况激烈到了极点，城坡上堆满了敌尸，地上被鲜血染成了殷红色，中国守军也伤亡惨重 。
然而，战局突变。10月中下旬，日军攻陷娘子关，随后沿正太线西进，迅速占领阳泉、寿阳、榆次等地，直逼太原。忻口守军腹背受敌，不得不全线日，阎锡山任命傅作义为太原城防司令，决定以忻口撤退的部队防守太原北郊阵地，娘子关退下的部队防守东郊，刚增援的第13军推进榆次待机夹击日军，第35军等残损的7个旅担负城防 。
9月，日军突破长城防线，沿同蒲线和正太线两路凶猛合击太原。阎锡山紧急组织太原会战，企图力保省会。八路军三个作战师迅速开赴山西抗战前线，与晋绥军、中央军等共同抗击日军 。10月，忻口战役打响，中国守军28万人与日军在忻口以北的龙王堂等地展开激战。战斗异常惨烈，双方伤亡惨重，中国军队歼敌约两万人。在这场战役中，八路军也在后方积极活动，多次袭击日军后方，有力地配合了忻口正面作战 。