日军经过涞源向保定迂回。第十七军在蔚县、广灵、灵邱一带抵抗日军后，就和从石家庄调来的第十三军团第十五军会合，退守平型关和团城口。日军逼近晋北内长城，中国第二战区司令长官阎锡山在山西平型关、雁门关一线组织防御，决心与东线平型关当面日军决战。9月下旬，同蒲铁路吃紧，日军察知雁门关国军工事坚强，于是集中力量专攻平型关。日军主力由涞源，另一部由广灵攻向灵邱之时，国军向平型关、雁门关、神池一线集结，目的与日军决战。中国第二战区第六集团军、第七集团军退守内长城的雁门关、茹越口、平型关一线，保卫山西腹地（参见太原会战