七七事变，日寇轻取平津，南口遂成战略要地。南京军事当局因察哈尔军队未能及时布防，遂令驻绥东之汤恩伯军，高桂滋、李仙洲等师，配以周玳所属之炮兵第二十七团，以迅雷之势，在南口布防，造成南口激烈之战。并为增援南口，反攻北平计，先以陈长捷第七十二师归汤军指挥。为策应该方面有利起见，令傅作义、赵承绶等部，附炮兵第二十九团进袭察北，先后攻占商都、嘉卜寺、尚义等地。南口苦战经旬，敌一再增援，迂回右翼，猛攻不已。遂以涿州西北地区卫立煌部北进作援，并令傅作义率领所部增援南口正面。汤军予敌重创，所率军、师均遭极大牺牲。不意察省守军败退，张北失守，我军后路为敌遮断，南口抗战各军不得不向西南撤退，8个师损失大半。
在此情形之下，阎锡山对敌情作如下判断：敌人现利用伪军李守信、包贵庭等部1.2余众，有准备分途进攻绥东之势，并调其本国军二联队进占张北，作伪军后援。其意似将乘机攻克绥东5县，企图向张北西南推进，截断平绥线，进占大同，断我晋、绥、察3省之联络，为再窥晋、宁、陕、甘之根据。其次利用阴山以北空虚地区，以图窥窃绥西，使我分力，以期压迫我军于长城以内，以截断中、俄之联系而遂其蚕食之阴谋。
阎并且认为：日本人不轻易将本国的部队加入攻击，所利用者尽为叛匪3部，战斗力薄弱，要他的部属“尤应注意此点，切勿被其虚张之声势所眩惑”。
按照这样的判断，阎锡山心血来潮，拟出了一个《大同会战计划》，其方针是：以诱敌进入大同东面的聚乐堡“国防设阵”地区，集结强大兵团于南翼的浑源、东井集间和北翼的绥东、丰镇、兴和间，发动南北钳击。并以骑兵集团向张家口挺进。
10年前于平型关的晋奉之战，阎锡山在繁峙县摆开口袋阵，曾得势于一时。这一次仍按口袋阵战法，部署所谓“大同会战”：以从张家口退回的李服膺第六十一军（李俊功一○一师，刘覃馥二○○旅和独立旅，共7个团）附炮兵营，于西湾堡、天镇、阳高等地区，占领既设的“国防工事”，拒止犯晋之敌，掩护大同、聚乐堡主阵地带。
以骑兵集团（赵承绶、门炳岳两骑兵军）在绥东的兴和东北地区，以刘奉滨第七十三师在广灵东部边境，警戒南北两翼。
以王靖国第十九军（田树梅、杜坤、段树华等3个独立旅，共9个团）附山炮团，于大同东面的聚乐堡南北线上占领主阵地，吸引敌于熊耳山和长城线间的南浑河盆地。
以杨澄源第三十四军（梁鉴堂、姜玉贞两独立旅，共6个团）附山炮营，及刘茂恩第十五军（武庭麟和刘兼师长的两个师）附山炮营为南兵团，由第六集团军总司令杨爱源指挥，集结于浑源、东井集间。
以第七集团军总司令傅作义的第三十五军（孙兰峰、董其武、马延守三个独立旅）及绥远两骑兵旅（石玉山等反正伪军）附山炮团、野炮营为北兵团，集结于丰镇、得胜口、大同一带。
以陈长捷第七十二师及于镇河独立第二旅编成预备第一军，为预备兵团，直属战区长官，集结于应县附近。
以孙楚第三十三军的孟宪吉独立第八旅位于雁门关上，和以章拯宇独立第三旅位于五台龙泉关间。
按照这样的部署，预拟李服膺第六十一军在天镇、阳高间予敌以节节抗击后，北移于镇边堡、长城线方面，归入北兵团序列。并令傅作义负责北兵团和聚乐堡主阵线的作战指挥，俟敌被吸引胶着于聚乐堡阵前时，南北兵团立即发动钳击……他到太和岭口的第二天，发表了一个类似出师表式的檄文——《告第二战区前敌将士书》：
此次战争，是国家民族存亡关头，非胜不可，应将个人生死利害，置之度外，方能致胜，方能救国。这是大家平日所服膺所深知的。锡山责任所在，杀身卫国，早具决心，不能令诸君独死。此其一。
牺牲才能奋斗，奋斗才有胜利。此次战争，系民族革命战争，系争取国家民族之存在，尤非有强度之牺牲不可。锡山定本牺牲救国之决心，领导大家，一致努力，一致牺牲。希望大家认清此次战争之意义，激励士气，鼓勇死拼，以期死里求生。其能奋不顾身杀敌致果者，定当呈之中央，宣布全国，永注勋典。彼胆小懦怯畏缩不前者，当必为我将士所不齿，实亦国法所不容也！此其二。
民众为国家主人翁。武力与民众结合者必胜，否则必败。各将士除提倡士气奋勇杀敌外，尤应到处唤起民众，与民众结合起来。如此，我到处都是家人父子，敌到处必然四面楚歌，草木皆兵！此其三。
以上三事，诚为救国要务。我全体将士，务须深体此意，自爱爱国。有认识，然后有决心；有决心，然后有办法；有办法，然后能成功。认识就是彻底了解：战败则为亡国奴，任人宰割，彼时虽欲打敌人一枪一弹而再就死，不可得也。决心就是破釜沉舟，拼个你死我活，一发而不可挡。办法就是时时自己振作，时时振作士气，有勇知方，虚实并用，以求我最后之胜利，最后之成功。古人云：哀军必胜。今日敌人向我全国军民施行无理之压迫，岂独是哀军，而且是哀民！故最后胜利，必属于我，愿我全体将士共勉之！
《告将士书》刚刚发出两天，阎锡山又以“太原绥靖公署主任”的名义发表《致晋绥军全体将士电》，宣布“抗敌公约”：此次对日作战，关系国家民族存亡，均应以民族英雄自负，抱定牺牲之决心，沉心静气，运用巧妙的战术与精锐的火器，聚精会神，杀死多数敌人，以保我国家民族之存在。我晋绥军人本早具决心，本主任决与我10余万之官长士兵作共同之牺牲，求最后之胜利。今与我全军约：有贪生怕死不能发挥战术与兵器之效能者，我全军应共弃之。不尽责任致误戎机者，我全军应共除之。如本主任犯此公约，全军亦应共杀之。此约。
阎锡山刚这样表过同官兵共死之决心，接着又向国民党中央党部送上一份《遗呈》，以表示他死而后已之“遗愿”：窃以此次对日战争，必须走上民族革命途径，使此次战争成为民族革命战争，方能博得最后之胜利。所谓民族革命战争者，在使敌人虽以武力战胜之后，但亦不能以开科取士之旧方式，一纸告示，遂尔统制我国家。欲达到此目的，必须集合全国爱国志士，唤起民众，组织民众，训练民众，武装民众，使我全体民众有明确的认识，坚决的决心，一致的行动，保有继续作战的能力，最后胜利始有把握。日本以日本自身之武力，不足以统制中国，我果能走上民族革命之途径，在军事上无论如何失败，但持至最后，国家亦能存在。否则单凭武力，成为弱国对强国之战争，军事一旦失败，民众势将沙散，敌人传檄而定，我即无以立国矣！
阎锡山这样紧锣密鼓，所体现出的那抱定牺牲之决心，那杀身成仁之抱负，那一腔热血之赤诚，那爱国爱党之忠勇，打动了蒋介石，因而当即致电阎锡山说：为解晋危，中央拟派兵30万。阎锡山一听蒋介石这口气，受惊不小。接受一年前为对付红军东征向蒋介石搬兵的教训，“那可是请神容易送神难呢！”因此无论如何，他决心要把蒋军抵住。因而即刻令朱绶光以他的名义给蒋介石回电：我决心用晋绥军30万，全力在大同与敌会战，御敌于门外，以保疆圉。胜则固无论矣，败则再请大军固守雁门关。
天空弥漫着战云。眼下，矗立在外长城一侧的塞外古城大同，不仅为宁、甘、晋、陕之门户，且为我军进占退守之枢纽。在古战地上会燃起怎样的战火呢？