斗中，与敌血战九昼夜，予敌以重大杀伤；五二九旅忻口战役正面防守十四天。1938年7月，孙蔚如部改编为国民革命军第三十一军团，孙蔚如受任第31军团军团长，率部东渡黄河对日作战。首开永济战役，大挫日军。同年11月，他任国民革命军第四集团军总司令，在晋南中条山坚持抗战。1939年6月，日军牛岛的二十师团、川岸的三十七师团一个旅团，配属野炮第二十六联队、山炮第一联队、空军山口集成飞行队（有战斗机、轰炸机38架），分九路侵犯平陆、茅津、大巨二十里岭一带国军防地。孙蔚如总司令主动将部队后撤至平陆，令国民革命军第