1937年10月，忻口的狭谷里，日军的攻势逐渐逼近，山西的未来岌岌可危。阎锡山一声令下，立即调动了晋绥军的所有九个炮兵团，毫不犹豫地将其派往前线，连一支后备队都不留。这种决策非同寻常，绝非单纯的冒险，而是背水一战，拼尽全力。在这片狭窄的山谷中，前有云中山，后有太原大本营，阵地的变化迅速，伤亡的数字几乎无法统计——那是按整个“团”的损失计算，而不是单纯的人数。

这场战斗不仅仅是中央军与晋绥军的对决，八路军也迅速加入战斗，三支部队联手抵御日军五个旅团的轮番猛攻。此时，防守的意义并不在于忻口本身，而是在于山西的命运。忻口关口的位置至关重要，它北控雁门，南锁太原，是山西北部的最后一道防线。如果这道防线失守，那么整个山西将不复存在。

10月初，日军坂垣师团通过代县至原平的路线迅速推进，目标直指忻口关隘。蒋介石急电阎锡山：“继续杀敌，争取最后的胜利。”阎锡山深知一旦忻口失守，整个山西的防线将被彻底摧毁。因此，他毫不犹豫地将晋绥军的九个炮兵团一次性投入战场，这不仅是山西的主力，还是地方武装的全部力量。这样的部署无疑改变了忻口的战局——原本平凡的战场变成了炮火的海洋。

忻口的面积不大，南北只有16公里，东西只有3公里，炮兵的打击面受限。然而，守军通过猛烈的炮火支撑住了日军的步兵和坦克联动攻势。白天，炮火雷鸣，夜晚更是声势惊人。许多炮兵原本藏匿在晋中山中，如今全部集结在前线，昼夜不停地轰炸敌人。战斗期间，炮弹的发射几乎没有间断，弹药在急速消耗，车轮不断滚动，夜战持续不断。

10月1日，日军的三万步兵从代县出发，猛烈的炮火几乎遮蔽了天际。此时，中国的总兵力达到20万，中央军、晋绥军、八路军三方力量齐聚忻口。炮兵被部署在红沟、南怀化、神池口等地，形成了纵深的防线。这场战斗并不是简单的炮火支援，而是将炮兵当作突击步兵来使用。每一发炮弹，都是一颗“绝版”的珍贵资源，打完就消失。阎锡山深知，太原一旦失守，他的根据地便会沦陷。所以他下定决心，用炮兵撑住战线，尽可能延缓日军的进攻。

随着战斗的深入，炮火压制了日军的进攻节奏，但也使得晋绥军的阵地越拉越长，后勤补给变得更加困难。运送炮弹的骡马队昼夜不停地奔波，忻口成了一个没有底的黑洞，炮火不断，士兵们用尽全力顶住敌人的进攻，后方的工厂几乎已经空无一物。

到了10月6日，八路军正式加入战斗，晋绥军的十个团交由八路军指挥。这个调动并非协商，而是实战中的临时决定。经过几天激烈的争夺，到10月中旬，忻口防线终于稳住了，日军不得不改变主攻方向。尽管战局有所缓和，但炮兵的火力已经几乎消耗殆尽，战线依然紧绷。

10月13日，忻口会战正式爆发。日军在拂晓时分发动猛攻，飞机、坦克、火炮齐齐出动，主攻方向集中在忻口西北的南怀化阵地。第一波攻击即投下百余枚炮弹，阵地瞬间被撕开。守军死死顶住，阵地多次易手，但每次都成功反攻收回。一天之内，南怀化阵地就三次易手，战斗异常激烈。前线的部队轮番上阵，负伤的士兵继续作战，补给线通过人力和牲畜进行输送。

10月15日，战局发生急转直下。日军增兵，试图通过正面强攻突破防线。中央军的郝梦龄军长亲赴前线督战，不幸中弹阵亡。他成为了抗战中首位阵亡的军长。与此同时，第54师师长刘家麒和独立第5旅旅长郑延珍也在战斗中英勇牺牲，指挥权临时交由陈长捷接管。这一天，忻口战场上的阵地变动频繁，红沟谷地被日军夺走后又迅速反夺回，血腥的战斗成为常态。

战斗持续了数日，日军在忻口战线的攻势逐渐受阻。虽然正面突破被阻挡，但日军不甘示弱，转而向侧翼发起包抄。每一寸土地都被鲜血染红，红沟和南怀化成为易手之地。尽管日军遭遇重创，但他们并未放弃，依旧企图从侧面突破这条防线。

忻口之战的战略意义并非局限于忻口本身，而在于它的位置——是云中山与五台山之间唯一的通道。如果日军突破忻口，他们就可以直插太原的腹地。因此，中央军、晋绥军、八路军三方联合作战，既防守又进攻，三军密切配合，形成了一道坚固的防线。

尽管战斗打得异常惨烈，最终中国守住了忻口。然而，这场战斗的代价极为沉重。炮兵团的火力几乎耗尽，兵力也减少了一半。阎锡山将所有家底都押在了忻口，虽然没有失败，但胜利也是代价惨重。从此，他再也没有能力独立指挥一次大规模的战役。

忻口之战让日军首次意识到，中国的抗战并非空洞的口号，而是实际的硬碰硬的战斗。