十月下旬，日军抢占了津浦线和平汉线北端的华北大地，和中国守军隔着黄河对峙起来。鉴于板垣征四郎率领的攻击山西的部队被卫立煌阻挡在忻口一线，久久难以攻破。日本华北派遣军司令官内寿一大将命令在平汉线得手的第一军以有力一部向娘子关进发，以形成对山西省府太原的夹攻态势。
此时恰逢第二军在津浦线被保安军揍了个鼻青脸肿，心思活泛的第一军司令官香月清司就有了计较。在他的心目中，拿下山西和消灭保安军相比，他宁愿放弃山西。强敌在侧，让他耿耿于怀。所以，在夺取石家庄之后，他向南派出了谷寿夫中将的第6师团追击残敌；向西派出了川岸文三郎中将的第20师团进攻娘子关；而向沧州、德州方向，他不仅派出了原属第二军的下元熊弥中将的第108师团，还将自己手中的王牌“中国通”土肥原贤二中将的第14师团参与进攻保安军。为了确保攻击顺利，他还将配属自己的野战重炮兵第1、2旅团也全部拉向沧州方向。几个月前的失败，让他如骨鲠在喉，只有一举消灭了这伙神秘的支那军队才能雪耻！
然而，让他意外的是，保安军并没有死守沧州。没等到两路日军夹攻，就主动地撤离了沧州！八嘎！简直就是胆小鬼！香月清司如同一拳砸到了棉花上，倍觉郁闷。现在只能看第108师团负责包抄德州的第25旅团旅团长中野直三少将率领的那个联队了。多么希望能截住南撤的这支保安军啊！
五天以后，重伤的中野直三少将被一伙残败的日军士兵抬了回来。保安军第四军军长李银包豹赶赴德州为大军南撤守住后路，见到那个联队的日军匆匆前来，马上给予迎头痛击，追击三十公里，消灭了一多半鬼子才鸣金收兵。香月清司取了沧州、南皮，却没有一丝的得意。派出的奇兵被打得大败，让他心内警觉。偷鸡不成反蚀一把米，这保安军攻守有度，后撤有序，绝不是溃败，乃是战略转移啊！以后还是得提防着！
话说为了支援太原会战，老蒋四处征调大将至山西。除了朱德、傅作义、卫立煌之外，他又调“桂系三巨头”之一的黄绍竑出任第二战区副司令长官，负责防守山西东面的娘子关。此时，整个山西的作战要点都在忻口会战上，阎锡山、卫立煌也都没有预料到平汉路几十万大军会败退的如此干脆、迅速，一下子就将山西的软肋给了出来。娘子关好比是山西的左肋下，夺下来就能窥视心脏太原府。
黄绍竑走马上任立马就犯了难。在一百二十里宽的第一线阵地上，手上仅有的陕军和中央军第3军部队稀稀拉拉的布防着，如同一张不顶事的破网，估计一攻就破。而一线之后毫无纵深，也没有多余的援兵。而这陕军14军团军团长冯钦哉，当年在17路军杨虎城手下拒绝参加西安事变而投入中央军。信的就是手中的几万条枪，玩的就是保存实力。原本躲在后方娘子关没事的，现在居然成了第一线，实在是点儿太背啊！不过，他分配守卫的娘子关左翼地界却相当的地势险要，小鬼子也不愿前来触霉头，倒是让冯钦哉松了口气。干脆，他电台也不开，咱就守着这左翼天天睡觉好了！至于鬼子的进攻嘛？各人自扫门前雪，谁的地界谁去拼命！
话是不错，还颇有道理。人家还守着左翼阵地呢，你总不能治他的罪吧没奈何，他只能要求将孙连仲部交给自己当预备队。孙连仲乃是西北军悍将，部队战斗力非同一般，此刻正从平汉线撤至娘子关附近，奉命参加这次战役，担负总预备队任务。这使黄绍竑稍稍安心了点。当时在娘子关一带有孙连仲的第二十六路军、冯钦哉的第二十七路军和曾万钟的第三军。加上平汉路上关麟征五十二军失散的陕军赵寿山的第十七师，估计也可以和来犯之敌斗上一斗了！
10月中旬，日军川岸师团以一部攻击娘子关正面，主力则进攻娘子关右侧的旧关。旧关位置十分重要，可守军防守阵地过宽，兵力也没有多余的。在日军主力进攻下，旧关失守。而娘子关前的赵寿山第十七师倒是先敌布置，在关隘外围雪花山、乏驴岭设置了简单工事，形成了纵深防御。此陕军与彼陕军不同，赵寿山师是当年杨虎城的直属师，战力不容小觑。10月12日晨，日军川岸文三郎第二十师团向娘子关发起全面进攻，雪花山首当其冲。激战两天一夜，雪花山反复易手数次，敌受挫于我阵地前。虎将赵寿山也强悍异常，在日军稍显疲态的时候，就抽调一个团的兵力，亲自率领，于13日晚5时，分三路主动向井陉南关之右侧背出击。将突入防线的日军砍杀干尽。
炮击，增兵；增兵，炮击！日军第20师团遇到了罕见的硬骨头阵地，不断地增兵强攻。一直打到14日傍晚，守军在敌机、重炮的轰炸下损失过千才放弃雪花山阵地。雪花山之后是乏驴岭，同样的顽强抵抗，日军两个联队在优势炮火及20余架飞机的掩护下费尽九牛二虎之力才拿下阵地。至此，第十七师在井陉、雪花山、乏驴岭面对日寇精锐部队，浴血奋战了九昼夜，为保卫太原赢得了时间。清点全师，旅以下指挥干部仅剩旅长一人、团长二人、营长以下干部不及三分之一，一万三千人的部队，等到娘子关战役结束，却仅剩三千多人，损失奇重！
第17师血战娘子关，第二战区副司令长官黄绍竑焦急万分，立即下令中央军第三军曾万钟增兵反攻，决心收复旧关。这第三军其实乃是滇系中央军的一支，战力有限，面对顽强的日军久战不下，战事打成了个胶着局面。随着日军增援部队赶到，情况十分危急。此时，孙连仲又率第二十七师赶赴前线，他严令部下沉着作战，相机歼敌，屡败日军，把战局稳定了下来。
战事至此，日军第20师团也知道这么耗下去，估计不仅突破不成，恐怕自己都突不了身。疾呼华北派遣军第一军司令部，请求战术指导。香月清司在津浦路扑了个空，反而损失了几千士兵，满肚子火没地方发。急令土肥原14师团车运正太路，接手第20师团的进攻。
日军增兵，战事艰难。黄绍竑数次向阎锡山要求增兵。阎锡山此时自顾忻口还满足不了陈长捷的需要，哪里还肯拨出救兵过来？东挪西凑，总算把千里跋涉而来的川军邓锡侯集团军给拍了上来。川军部队得到过福建保安军的增援，上来倒也打得顽强坚韧。但是，此时前线指挥的混乱却严重地拖了后腿。
黄绍竑是桂系巨头，却指挥着陕军、滇军、川军各支部队，所谓兵不知将、将不知兵，指挥系统已乱七八糟。能攻的被安排死守阵地，能守的却要求反击进攻；更离谱的是川军三个旅是赶到一个填一个，添油加水，被逐步消耗一空。可怜川军上阵时，都完全不知道对手的番号是什么，有多少兵力，周围有没有配合协同部队，就是两眼一抹黑地坚守着阵地。再加上有的部队消极怯战，不能紧密配合，且战术上单纯防御，死守阵地，没有取得应有的战果。
10月8日－10月22日，日军曾于关外被国军包围，但没能协同一致消灭日军。10月23日日军第14师团前来解围。10月26日，日军攻陷娘子关，太原面临两路日军的夹击的危险境地。
