改称第十八集团军），编入第二战区战斗序列，开入山西抗日。阎锡山提出“民族革命”口号，同意由牺盟会组建山西青年抗敌决死队（又称“新军”，以和时称“旧军”的阎锡山原有的晋绥军相区别）和太原工人武装自卫队，挂靠在晋绥军名下，并拨给武器装备。9月20日，根据中国共产党方面的建议，阎锡山成立第二战区民族革命战争战场总动员委员会，续范亭任主任委员。日军占领北平、天津之后，便出兵山西。8月27日，阎锡山赴雁门关内太和岭口指挥部队抗击来犯日军。 9月初，日军侵入山西，晋绥军在天镇、广灵的防御失败。9月下旬，晋绥军、中央