奮勇抵抗，方挽回頹勢。至此，平型關血戰已達*日，日軍終未能越雷池一步；中國軍隊也無法全殲敵於平型關外。
正值平型關鏖戰之際，日關東軍混成第15旅團南下應縣，於9月27日向恆山與雁山的鄰接部——茹越口發動猛攻，以策應平型關方面的第5師團。茹越口亦為內長城防線的交通要衝，是從應縣至繁峙必經之處，向為兵家必爭之地。閻錫山雖在此處築有國防工事，但山地縱深較淺，而且處於晉軍和劉茂恩軍的結合部，守軍兵力單薄，僅有第34軍梁鑑堂第203旅防守。其後方25裡險要的鐵角嶺、五斗山，雖有既設陣地，卻未佈置守兵。戰鬥一開始，敵步炮聯合4000餘人，在炮火掩護下，向我陣地猛攻。該旅第227團頑強抵抗，損失慘重。這時，閻錫山即令第34軍派隊出擊。日軍也增兵，戰事均無進展。翌日，敵再度強攻，激戰至午防線被突破。梁鑑堂率餘部退守繁峙以北的鐵角嶺陣地，繼續抵抗。閻錫山又命預備軍3個團投入戰鬥，但未能阻止日軍。29日，日軍得到補充後，以重兵猛攻鐵角嶺陣地，梁鑑堂督率餘部與日軍鏖戰，最終自旅長以下官兵1400人全部殉國，陣地失守。日軍乃向繁峙急進，30日陷繁峙城。
在茹越口失陷的當日，閻錫山由嶺口赴砂河督戰。在聽取了平型關方面的戰況報告後，閻錫山判斷日軍是以一部兵力在陽方口、茹越口方面實施牽制，而以主力攻擊平型關。因此，戰區的注意力仍應集中在平型關方面，依然貫徹實施原定計劃。
9月29日上午，閻錫山乘車前往大營視察戰況。當晚，他在砂河南邊的東山底，召集前線高階將領開會，商討對敵之策。傅作義等總部幕僚擬定出兩個方案：一是圍攻茹越口、繁峙，殲滅平型關外之敵。其步驟為：先以代縣東的馬延守、姜玉貞兩旅協同五斗山以西的方克猷獨立第2旅，攻擊進入茹越口、繁峙間之敵，予以圍阻牽制；繁峙以東的第35軍董其武、孫蘭峰兩旅仍向團城口前進，先擊垮六郎城、鷂子澗線上之敵，配合活動於敵後的八路軍，殲滅平型關外的板垣主力兵團，然後，再消滅繁峙之敵。二是堅持平型關、團城口陣地，夾擊入侵繁峙之敵。即先以位於繁峙東西的第35軍全部，夾攻侵入繁峙之敵，驅敵出茹越口後，帶動劉茂恩軍向團城口方面轉進，以主力包圍抄襲平型關、靈丘間的板垣師團。
一、整軍抗戰（24）
上述兩個方案相比較而言，第二方案較為可行。從兵力對比看，平型關正面為第5師團主力，而侵入繁峙之敵僅關東軍第15旅團；我平型關方面守軍經數日激戰，傷亡較重，欲全殲板垣主力實為不易，而繁峙方面我後方兵力雄厚，如能迅速調集強大兵力，同心協力，多方夾擊，是不難一舉殲滅該敵的。從戰略與戰局上看，關東軍侵入繁峙，威脅我主戰場側後；平型關雖戰事膠著，但主動權依然在我手中，即使一時不增援出擊，尚可堅持，所以，先圍殲繁峙之敵，方可解除平型關後路被截之憂，否則，日軍由側後與正面兩面夾擊，則平型關我軍將陷於不利境地。
閻錫山先以第一方案問各將領，將領們顧慮重重，一時難以決定。閻又提出第二方案，依然各執一詞。正當討論當中，接到前線緊急報告，說平型關日軍正向平型關南翼的白崖臺、東長城村方向移動；茹越口方面，從五斗山反攻鐵角嶺、茹越口的方克猷旅，潰退代縣。閻錫山一時拿不定主意，便聽從了楊愛源“繁峙之敵有可能經峨口直竄五臺山”的微妙提醒，深恐通往五臺山的退路被截，竟拍案而起，說道：“我看如此戰局，無法補救了，遲退且陷全滅！星如（楊愛源字）、宜生（傅作義字）就下令全線撤退吧！”於是，決定縮短戰線，各路大軍向五臺山區的神堂、車廠、樓圪梁、峨口、峪口，經代縣、雁門關至陽方口之線轉移，佔領斜角陣地阻敵。會議結束，已是午夜1時（即30日1時）。閻錫山又給在代縣的王靖國打電話，但電話已不通。他更感不安，計劃全線撤退至石嶺關以南的忻口地區以保衛太原。部署完畢，閻錫山趁夜騎著毛驢趕往五臺縣臺懷鎮，路上不禁觸景生情，賦詩一首：“雪雲徹夜走清涼，飛燈光耀遍山樑。老人途中遲行進，徒步濘泥衣帶霜。” 這首詩彷彿是一幅自畫像，將自己在朦朧月夜，緩緩跋涉於蜿蜒濘泥山路的旅途勞累的樣子，惟妙惟肖地勾畫出來了。
9月30日上午，閻錫山抵達臺懷鎮，正式下達了由內長城防線全線撤退的命令；雁門關方面則由行營參謀長朱綬光代其下達撤退命令。嶺口行營人員及衛隊也由朱綬光率領撤回太原，行營隨即撤銷。
然後，閻錫山由