忻口失陷，太原危在旦夕，按照阎老西依城野战的设想，由忻口退下来的部队在太原以北的黄寨、阳曲湾一线修筑的国防工事建立防御阵地，由娘子关撤下来的部队在太原东山一线建立防御阵地。
孰料，溃不成军的孙连仲部过早失守太原东山阵地，使东路日军直插太原侧背。常凯申派遣的援军裴昌会师刚刚开到阳曲湾就仓惶退回，从忻口后撤的部队未来得及进入阵地，失去教导师制衡的板垣师团即跟踪追至，于是纷纷由汾河西岸向南撤退，太原环城附近已经没有中国部队，阎老西的作战计划废为一纸空文，依城野战变成了孤城独战。
在选择守城主将时，阎老西一开始就属意付作义，当晋军将领在11月2日的高级军事会议上缄默不语时，付作义挺身而出临危请命：“弃土莫如守土光荣，太原城我守！”
然而付作义除了他所辖的第三十五军主力孙兰峰、董其武两个旅外，还有原李服膺部的杨维垣两个团，其它部队三个团以及炮兵部队。
部队番号不少，但经过两个月的艰苦鏖战和严重损耗，实际兵员不过一万人左右，而付作义对其他部队在使用上又有所顾虑，在周围几十里的太原城圈布防，就更显得捉襟见肘。
11月4日，从忻口南撤的卫立皇进城劝付作义一同南下，付却表示：守土抗战，军人有责，野战军在，太原当然要守，野战军走了，太原还是要守。
卫立皇虽然对付作义的守城决心敬佩有加，但给付作义留下“相继撤退”的手令后便率领十四集团军南撤了。
守城部队布署完毕后，付作义下令封死城门，他在军官会议上说过：“我们守城就好象躺在了棺材里，就差盖盖子啦。”
然并卵，他这番誓与太原共存亡的讲话没有激起晋绥军的斗志，反而让一些贪生怕死之辈在封城前相继溃逃。
11月5日，日军开始大举进攻太原，军心大丧的太原守备部队只有付作义的嫡系在硬撑，在付出了极大的伤亡代价后，付作义眼看守城无望于11月8日下达了撤退的命令，太原宣告失守。
付作义收集残部后撤至汾阳休整，电请上级给予处分，阎老西一度准备追究他失守太原的责任，但由于卫立皇给他下达过“相继撤退”的手令以及常凯申的反对而作罢。
一年之后，由于在太原失守以及与工农党合作上与阎老西产生隔阂，付作义和阎老西分道扬镳。此乃后话，暂且不提。
11月9日上午十点，板垣征四郎率领第五师团迈着整齐有力的步点开进太原城，这一刻的板垣志得意满，再也没有在忻口战场上被八路军教导师逼迫得动弹不得的狼狈。
看着这座华北有名的大城被自己的部队征服，板垣征四郎不由洋洋得意起来，对着同为日军中将的第二十师团长川岸文三郎吹嘘道：“川岸君，一千多年前李渊从太原起步，进而席卷天下，建立名震世界的大唐帝国，我想有一天，我们大日本帝国也能达到大唐帝国一样的成就。”
日本虽然极端鄙视当代的中国，称呼中国为支那，但对于历史上的大唐皇朝，却无比的崇敬，大部分日本人甚至认为自己国家的文化正是源自大唐。
川岸文三郎道：“哈伊，板垣君此言大大的有理，不过我大日本皇军的军事实力可比大唐强多了，不仅有战无不胜的陆军，还有称霸整个太平洋的海军，将来我们大日本帝国的功业肯定远迈汉唐，君临世界。”
“哟西，川岸君的雄心果然远超常人，就让我们为了这个前无古人的伟业一起努力吧！”听到川岸文三郎的豪言壮语，年纪已经达到五十多岁的板垣征四郎也不禁燃起来了，一时间，竟生出了老骥伏枥，志在千里的豪迈气概。
“报告板垣师团长阁下，太原城的十几位豪绅大户请我们到会宾楼赴宴，说是欢迎我们大日本皇军的到来，给皇军接风洗尘。”就在板垣和川岸两个老鬼子大吹牛逼畅想未来的时候，一位日军联络官前来报告道。
“哼，支那人果然是烂泥扶不上墙的软骨头，我们皇军就要掠夺他们财产，**他们的女人了，他们不思反抗，反而对我们卑躬屈膝，真是一堆贱骨头。”川岸文三郎不屑地说道。
板垣征四郎却摇摇头道：“川岸君这你就不对了，我们大日本帝国人口不足，想要统治地大物博的华夏，未免力有不逮，在支那扶持一批傀儡奴才是非常有必要的。这群卑躬屈膝毫无家国之念的奴才虽然我也很讨厌，但却是帝国统治支那不可或缺的代理人，我们还是要对他们安抚一番的。”
川岸文三郎仔细想想，觉得还是板垣征四郎说得有理，不禁赞叹道：“哟西，板垣君不愧是我们大日本帝国的中国通，对于统治中国竟然有这般奇妙的计策，我的大大的不如啊！”
板垣征四郎却自信一笑，摇头说道：“不不不，川岸君可夸错人了，扶持傀儡代理人的计策并非我的首创，支那历史上早就有了。比如后金野蛮人建立的清国，他们本族人口还不如明人百分之一，却将卑躬屈膝向他们投降的明人扶持起来，然后让明人打明人，最后统一华夏建立清国，清国虽然孱弱，可这一点却是非常值得我们帝国学习的。”
“说的是捏，板垣君大大的有理，我的大大的服了，一定以板垣君为马首是瞻。”川岸文三郎心服口服地说道。
之后，在板垣征四郎和川岸文三郎的带头下