日军遭此打击后，进攻平型关受阻，就改变了进攻方向，于九月底乘国民军守军不备，于恒山中部茹越口突破守军防御，并进占繁峙，从侧后威胁了恒山各要口。

雁门关、平型关之间守军眼看有被日军包围的危险，即弃守了两座重要关隘，退守五台、崞县、宁武一线。

至此，晋北恒山一线的战斗就只有八路军利用地形重挫了日军一路，但其他国民军守军则是战术呆板，不敢主动接敌，几乎没有经过什么像样的抵抗就将恒山天险拱手让敌，致使晋北门户大开，日军第五师团开始向忻口方向进犯。

与此同时，10月10日，被三面合围的石家庄沦陷。而日军并不休整，即以第二十师团全部，六师团之一部，河边旅团一部转攻娘子关；另以第十四师团主力，第十六师团各一部分两路南进，一路沿平汉路南下；一路由宁晋、柏乡向内邱方向突犯。

于是，日军就分别从晋北和晋东向山西腹地发起了进攻，拉开了太原会战的序幕。

而此时，南京军委会没料到华北战局会溃败得那么快，当初专为华北设立的第一战区的残兵大半由晋东退进山西，就导致整个山西战场出现了互不统属的两个战区的现象。

而担任第二战区司令的阎大帅已经把大部分晋军主力和前来支援的中央军、八路军部署在了忻口一些，晋东的防御部队兵力不足，南京军委会就将晋东娘子关一线的防御交由第一战区指挥。

所以，历史上的太原会战，实际上是缺乏一个统一的总指挥，阎大帅作为第二战区司令官，根本指挥不了晋东的部队。

而晋东的部队组成更是复杂，有溃退下来的29军一部，又有临时从陕西调来的3个师和中央军第3军管辖的2个师。

总共不到8万人的部队却是分属3个体系，而且大多都是军阀杂牌部队，其战斗力和抵抗意志就可想而知。

而且更奇葩的是，这么重要的战役，作为第一战区司令官的程前上将本应该亲临前线统一调度和指挥，但他却是以指挥不动部队为由拒绝来到前线。