吞并中国的时候，阎锡山用心良苦地提出一个与众不同的口号，叫做“牺牲救国，守土抗战”，既不敢说“抗日”，又不掩饰他的根本立场只是守土，即保护自己的地盘。
可是，谁知日本野心太大，背信弃义，全面侵华战争一开始，就攻占绥远，沿平绥铁路疾进，直扑山西。眼看着日本人要抛弃他这个暗中盟友，自己的独立王国朝不保夕，阎锡山这才不得不勉强抗日，担任第2战区司令长官，他知道自己的家底晋绥军战斗力弱，何况这是他的命根子，不能全赔进去，于是，只好改变立场来个一箭双雕，借助共产党和国民党两方的力量来抗日，同时，他还可以利用国共之间的矛盾以及山西新旧势力之间的矛盾从中渔利，以保全他自己的地位。
“七？七”事变后，阎锡山曾询问蒋介石山西该怎么办？蒋介石精神抖擞地指着墙上的地图，侃侃而谈：
“我们跟日本人打仗，不怕从南方打，也不怕从北方打，最令人担心的是从芦沟桥打入山西，再经汉中入四川，这是当年忽必烈灭南宋走过的路子。如果日本人占领了西南，再占领云贵、两广一带，我们即使保住南京、上海，这个仗也打不下去。现在唯一的办法，是设法改变日本人作战路线，宁可引他沿江而上，也不能让他走忽必烈的道路。”蒋介石把话一顿，加重语气地说：“山西必须保住！”
蒋介石答应出兵30万，一下子把阎锡山吓呆了。他马上想到：“30万中央军开进来，不用日本人就把山西给踏平了。这跟当亡国奴有什么两样！”蒋介石的决断，直接危及了阎锡山“土皇帝”的宝座，他马上回绝了蒋介石：“既然山西这样重要，我决心用晋绥30万人马，依靠防御工事，拒敌于国门之外。打胜了，日本人进不来；纵然打败了，也可以固守雁门关。”
既然在蒋介石面前说了大话，为了不让中央军染指山西，也为了不让日本人占了他的老窝，阎锡山也只好硬着头皮拿自己的命根子——30万晋绥军去抵挡拥有飞机大炮坦克杀气腾腾向山西杀来的日军。
从“八？一三”事变起，日本帝国主义公开向中国正式宣战。这样，上海抗战开始的同时，华北日军也以第20师团川岸文三郎全部，第5、第10师团各一部，与酒井旅团，沿平绥线进攻南口，另以第4师团第30旅团，与第12留守师团的铃木旅团，攻张北及张家口，大井支队则由沽源经龙泉关侧击平绥路，企图占领察哈尔。阎锡山参加南京国防会议回山西中间，南口失守，日军侵入长城以内，战事眼看着进入阎锡山第2战区晋绥两省范围以内。
顿时，山西形势紧张。山西东北边境暴露于敌，太原也常受敌机轰炸。阎锡山在南京受命第2战区司令长官，急忙直回山西，所面临的便是指挥2战区武装抵抗日本侵略军侵占山西。
8月28日，农历入秋，阎锡山坐着专为他备用的汽车改装的铁甲车，循铁路行驶至原平，然后改乘汽车到达岭口指挥。
代县的太和岭口，位于雁门山南麓一条干河槽的两侧，距山顶的雁门关约10里。阎锡山的第2战区司令长官部就在这儿安营扎寨。
一天，汤恩伯来了，他一见阎锡山便坐在那里抱头大哭，说：“我对不起我的官兵！”接着，汤恩伯叙述了他的部队于南口撤下来以后，由于天镇一带的国防工事无人防守，在日军追击下损失惨重的情况。阎锡山对汤恩伯好言安慰，然后说：“这事我办吧！”
阎锡山心里自有打算，日本人到了家门口，“守土抗战”这回要动真的了，可不能让日军踏进山西的大门。
不过，阎锡山心里清楚，靠自己晋绥军的战斗力是挡不住强大的日军的。那么，靠什么呢？山西，有的是山，就凭着环绕山西的崇山峻岭，只要守住各处关隘，日本人就别想进来。
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自古以来，“表里山河”的三晋一直是兵家必争的战略要地，东有太行山屏障，西接黄土高原，北有内、外长城关隘，西面南面是黄河天险。东出娘子关可以挥师河北，平津，南可逐鹿中原，西出潼关可以直取西北，所以无论哪一个朝代哪一个政权，如果得不到山西，在华北就立不稳脚跟。日本帝国主义在“七？七”事变占领平津以后，在华北的总兵力约有15万人，一路沿津浦线南下，约1个半师团；又一路沿平汉线南下，约1个师团；另以其主力3个师团攻南口出长城，沿平绥铁路西进，采用一个大迂回的姿态去包抄山西。
南口失守之后，阎锡山出动了晋军的主力，配合中央军一部，制订了大同会战的计划。他命令李服膺的第61军于天镇、阳高一线上，依托已筑工事，节节抵抗消耗敌人，把敌人引到聚乐堡一带，然后发动预先部署于南北两翼的大兵团钳击敌人，把敌人消灭于聚乐堡一带。
这个计划本身是无可厚非的。但是战争一经展开，首先是比赛指挥官的智慧与应变能力。当时阎锡山的对手是板垣征四郎。他在日本是一个狡诈多端的人物，有名的“九？一八”事变便是他直接策划制造出来的。他是一个中国通，对中国的情况很熟悉，曾到绥远、山西一带做过长途旅行。阎锡山制定大同会战的根据是：敌人只能沿平绥铁路进攻，不可能丢掉铁路交通线，向别处进攻；敌人要进攻太原，必须走天镇、阳高、大同，过雁门关，沿同一条铁路前进。根据这个设想，阎锡山才决定大同会战的方针。
8月23日，国民政府军事委员会正式公布红军改编命令，将西北红军主力改编为国民革命军第八路军，设总指挥部，任命朱德为总指挥，彭德怀为副总指挥。9月12日，国民政府军事委会按照抗战的战斗序列，将八路军改称国民革命军第18集团军，以八路军总指挥部为18集团军总司令部，朱德、彭德怀分任总司令、副总司令。但是，大家的习惯还是叫“八路军”，不久，朱德被任命为第2战区副司令长官。八路军变被编入第2战区战斗序列。这时，“国民革命军第八路军驻晋办事处”的牌子，在太原市内的“成成中学”大门口挂起来。办事处的工作人员都换上了佩有“八路”臂章的军服，并从延安派来教导营的一个排，担任警卫，中共中央正式任命彭雪枫为八路军总指挥部参谋处长兼八路军驻晋办事处处长。人路军下辖115师、120师、129师。115师师长林彪、副师长聂荣臻；120师师长贺龙，副师长肖克；129师师长刘伯承，副师长徐向前。
八路军接受改编之后，随即向山西挺进。
这时，中国共产党决定派出周恩来为首的代表团来山西，与阎锡山具体谈判解决八路军向山西的挺进路线、活动地区。作战原则、指挥关系、后勤保障等一系列问题。徐向前因为是山西人，与阎锡山同乡，又在阎锡山创办、赵戴文任校长的太原师范读过书，所以作为代表团成员跟随周恩来一起入晋。
此时，阎锡山唯恐山西有失，损害自己的利益和声誉，正在代县的太和岭口行营坐阵督战。
1937年9月7日凌晨，周恩来和徐向前乘汽车去雁门关以西的岭口，会见阎锡山。正在部署大势会战的阎锡山，见周恩来、徐向前他们来了。满面春风，热烈欢迎。周恩来在同阎锡山谈判中，首先对阎的“联共”态度及“守土抗战”主张，给予积极的评价。希望他不负国人期望，履行诺言，与中央合作抗战到底。周恩来说：“我们共产党主张建立各党派各军各界人士的共同联盟，要使山西同胞不当亡国奴，只有联合起来，发动民众，共同抗战。”关于八路军进入山西后的作战地域和方针，周恩来提出，我党根据自己的兵力及战术特长，前已同百川先生商定，开赴冀察晋绥四省交界的地区，以山地战、游击战侧击西进和南下日军，配合友军正面作战。现115师已经入晋，正在侯马一带修火车路；120师即将入晋；129师尚在整顿中，晚些时候才能出动。八路军入晋部队希望早日到达预定地域作战，请阎司令长官给予支持和方便，阎锡山满口答应，同时扼要介绍了大同会战部署。八路军进入山西后，八路军驻晋办事处还进行了迎送赴抗日前线途经太原的八路军干部战士，负责到阎锡山的第2战区司令长官部领取枪炮、弹药，军械和电台等通讯器材及医疗药品，分发给八路军部队。
阎锡山岭口行营地会见周恩来的时候，他正制定大同会战的作战方案部署。阎锡山兴致勃勃地把他的大同会战部署向周恩来、徐向前作了扼要介绍，请他们提出意见。
这正是阎锡山“联共抗日”、“守土抗战”在全国人民当中露脸的时候。阎锡山和他的谋士赵戴文，与共产党的政治家、军事家会晤接谈之后，都认为，共产党里人才辈出。阎锡山在岭口两次会见周恩来，还有朱德、彭德怀等，在太原会见他的学生徐向前。会晤时，都作了长时间谈话。
周恩来根据当时形势，说明目前虽然是敌强我弱，但我们只要动员全民团结奋斗，就可以削弱敌人力量，增强我们自己的力量，打败日本侵略军收复失地，鼓励阎锡山坚持抗战。阎锡山当时还“考试”了一下周恩来，要求他写一个第2战区的作战计划，周恩来只用一天时间就写成了，阎锡山看了，十分惊异、赞佩，连声说：“写得这样好，这样快，如果能这样打，中国必胜。”之后，阎锡山每日早晨约周恩来去办公，并通令全军学习八路军的办法。后来，周恩来还提出一个在沦陷区成立“战地动员委员会”，阎锡山先是不同意，后来薄一波向阎锡山作了解释，阎锡山也同意了。
有一件憾事，阎锡山疑惑不解。他往晋北碓门关见到了徐向前，一见如故，果然非凡，令他遗憾的是，对共产党这样一位五台名将不能拉他过来“楚才晋用”。早先，徐向前由黄埔军校分配到冯玉祥的国民2军岳维峻部，岳部被打垮，徐向前和几个山西同事回了家，阎锡山惋惜知情晚了一步，没能挽留争取徐向前成为晋军将军。后来，徐向前又转回南方寻找共产党当了红军第四方面军总指挥，成了共产党著名的军事家和战将。当徐向前指挥红军在鄂豫皖，在川陕把蒋介石指挥的多于红军几倍的围剿部队打得落花流水的时候，阎锡山也曾为他五台出了个大将军赞口不绝。
这次，徐向前跟周恩来回山西，阎锡山又瞪着眼睛“盯”住了他，听说徐向前要回永安村探亲，准备给他一笔钱，徐向前没有接受；后来派了部小汽车，由阎锡山绥署主任办公室上校参事、徐向前原配妻侄朱点陪同回家。当时汽车路只能通至东冶镇。徐向前东冶下车后，让朱点随车回太原，他自己带了警卫步行回了永安村老家。这以后，一天阎锡山约薄一波和赵戴文、梁化之谈话，忽然讲到，徐向前这样的人才，怎么走到共产党一边了，不是楚才晋用，而倒过来了，得人者昌，失人者亡。阎锡山想起这句话不胜感慨之至！
此时，日军攻取晋北，意在打通平绥路以及连接察绥，包围山西、威胁西北，配合平汉线的日军从正面会攻太原，达到分进合击的目的。第2战区司令长官阎锡山令李服膺第61军辖第101师、第200旅附五个山炮连镇守天镇、阳高；赵承绶骑兵第1军守兴和、尚义、商都，阻敌西进，掩护王靖国第19军，傅作义第35军、刘茂恩第15军在大同、集宁与日军决战。阎锡山知道天镇的重要，它是进入晋北的第一道门户，也是山西抗日的第一仗，他令李服膺死守天镇，如果天镇失守，将以军法论处！
第61军奉命驻守天镇，在其东郊盘山周家山抢占制高点，赶筑防御工事，并遣所部在天镇、阳高城内加强城防，疏散居民，从军事家的眼光看，天镇是大同的前哨阵地。9月3日，日军直逼天镇。9月5日，日军出动飞机30架，坦克，装甲车50余辆，纠集步兵，骑兵3千余众猛扑天镇主阵地，敌我双方损失严重。这时，阎锡山忙调第19军在丰稔山，聚乐堡一带紧急布防，声援天镇，并防止日军迂回西进大同。而日军也利用这一间隙将增援部队布置于晋北地区，完成了对天镇和大同的集结。
第2天，日军又出动飞机、坦克，在猛烈炮火的支援下，掩护步兵3千人向天镇东郊盘山及周家山冲击。两山守军冒着密集的炮火，与倍于自己的敌军殊死鏖战，坚持到夜，许多官兵以身殉国。次日，日军兵临天镇城下，李服膺令61军残部退往王千户岭，只留第200旅1个团守城。
9月8日，日军轰炸天镇，城垣大部分被炸塌，抗日守军在毁坏的阵地工事中顽强抵抗，以轻、重武器组成交叉火力网，并派出突击队绕到敌后，挠敌阵角，打退了敌人的进攻。日军决定停止进攻天镇，以一个联队兵力偕坦克10辆绕过天镇，奔袭阳高大同。35军军长傅作义急遣一个旅兵力迎击该敌。
9月9日，在洪镇堡发生遭遇战，日军拖住抗日军之后，又以增援的优势兵力将傅军截为3段，傅作义见势不妙，令被包围之部队向北突围。
9月10日，日军攻占阳高和王千户岭，天镇丧失屏障，61军军长李服膺下令弃守天镇。翌日，日军攻陷丰稔山、天镇，同时在大同附近调集主力向以东阵地发动全线进攻。敌机械化部队在城外东奔西窜，伺机攻城。由于刘茂恩第15军此时尚未赶到大同布防，城内兵力薄弱，防守空虚。
战争打起来了，各种条件都在急剧变化。
9月11日，敌陷天镇，13日便越过了聚乐堡攻陷了大同。原计划依托阳高工事进行抵抗消耗敌人的打算，根本未能实现。全国舆论，责难天镇守将李服膺无能，随便放弃阵地。阎锡山在舆论责难之下没有办法，便扣押了李服膺。
阎锡山坐在雁门关下岭口行营之内气得撅胡子，还没有下决心如何改变聚乐堡盆地会战的计划。就在阎锡山犹疑不定时，一个战报来了：
“日军陷察南蔚县，73师于洗马店受挫，14日敌占广灵，15日取灵邱，直奔平型关。”
平