平型关战役之后，日军的兵锋虽然遭到重挫，但是第五师团依然没有放弃既定的战略目标。9月28日，日军攻占了茹越日，中国军队退守繁峙以西的铁角岭。日军又跟踪而来，经过血战，铁角岭失守，繁峙也于当夜失陷。平型关中国守军后路被断，情势危急。为免遭包围，中国军队放弃平型关，向五台山的代县、雁门关至阳方口之线转移。日军在占领茹越日、铁角岭、平型关之后，会师于繁峙，于10月1日攻占代县，30目越过阳方口，向晋北交通要点宁武进攻。至此，中国军队内长城防线又被敌突破，日军逼近忻口。
为了报复中国军队在塞北重创察哈尔派遣兵团，日军于10月1日开始，集中海军、航空兵协同地面部队发起新的攻击。北路以山室宗武第11师团指向广福、陈家行；南路集中第3、第9、第13、第101师团强渡蕰藻浜，向大场、南翔进攻，以切断大场至江湾地区守军与外界联系，使之成为孤军。
与此同时，日军华北方面军主力一部沿津浦路南下直奔济南而来。而第五战区的的韩复渠面对日军的疯狂进攻却丝毫没有办法，除了命令部队不断的后退什么也做不了。
与此同时，日军千余人向阳明堡进攻，与中国第十九军一部发生激战，并侵入阳明堡。2日，在飞机、大炮配合下进攻崞县。4日，日军混成第十五旅团从崞县以西迂回，向原平镇猛攻。此时，从平汉路石家庄调来的卫立煌部还没有赶到，由五台山向忻口转移的晋绥军两天后才能到达，形势十分危急。为使主力部队有充裕时间集结忻口与敌决战，第二战区司令部命令中国守军死守崞县、原平，以待后续部队到达、5、6两日，日寇集中炮火对崞县中国守军猛烈轰击，阵地几乎完全被炸。第十九军第四零七团官兵伤亡极为惨重。7日，围攻崞县的日军增加到五、六千人。日军以飞机20余架、野重炮30余门对县城狂轰滥炸6个小时，北城墙被毁，第四十一团伤亡殆尽，敌人乘机突入。东西城墙守军奋勇夹击，与敌人展开巷战肉搏。入夜，中国守军各级军官亲自率军堵击敌人，日军有增无减，局势无法挽回。8日，王靖国军长不得不率余部突围，崞县陷落。
日军除少部分留守占领区后，大军继续南下，兵锋直指平原镇。原平镇守军为姜玉贞第一九六旅。为使主力能完成在忻口的集结，第二战区长官部命令他“虽剩一兵一卒，也得在原平死守七天（从10月1日算起）”。在部队由代县向原平转移的途中，日军已经在背后追赶了。在距原平还有20里的地方，姜旅即与敌独立混成第十五旅团接火，且战且退。在原平镇外，姜玉贞命令所部构筑工事，死守铁路和公路。日军凭借优势装备，在飞机、重炮、战车的配合下，向原平发起猛攻。姜玉贞亲临指挥，敌人多次进攻被打退，姜旅伤亡日益惨重，阵地逐渐缩小，日军形成对原平的包围态势，最后，姜旅不得不退入城内。
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