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日本的華北方面軍，雖然擁有絕對優勢的火力，但是在平漢線與津浦線的進展相當的謹愼與緩慢，不過華軍也面臨協同作戰的困難，程潛與徐永昌解決不了中央軍與西北軍之間指揮與後勤的問題，蔣介石又將上海作戰當成絕對的優先，因此中國在華北的各軍，並未建立協同作戰的能力，多數都只能各自為戰而已。但是二十六路軍的孫連仲部隊，以及中央軍五十二軍的關麟徵部，在保定作戰中，表現優異，給和-圖-書予日軍相當猛烈的抵抗，但是在津浦路的二十九軍，卻再也沒有打出士氣與水準。日軍在河北緩慢地向南推進，顯然是在等待與華軍的主力接觸，不過日軍的戰略預期是完全落空了，直到九月二十四日，日本的第一軍才攻佔保定，華軍順利脫離戰場，日軍並未獲得殲滅華軍主力的機會，於是迫使寺內壽一決定，日軍繼續深入，沿平漢線南下進攻交通與軍事重鎮石家莊。

因為日本的華北方和_圖_書面軍，既然無法在河北的作戰行動之中照原計劃，圍殲中國的主力部隊，於是關東軍蒙疆兵團（原先的察哈爾派遣兵團改名）在山西北方的右翼，全力搶攻山西北部平綏線的重鎮大同，以進逼山西內長城防線。而在山西戰略要地大同作戰的華軍，竟然在部隊沒有及時進入陣地，就被日軍快速進軍的蒙疆兵團打得七零八落，陣地全線潰散。閻錫山因而無法有效掌控內長城以北防線的狀況，氣得槍斃了軍和_圖_書長李服膺，華軍只有不戰而退撤離大同，退守內長城防線。（這時只有過內戰經驗的華軍，根本不能了解一支現代化、一流水準的日軍之武器、戰術運用與其作戰速度，因此在剛開始的作戰上經常是無法招架日軍的攻勢。）

這時蔣介石既已將決戰的主力東調，於是下令平漢線的中央軍主力部隊，沿正太鐵路向山西高原的戰略高地集中，以協助第二戰區司令長官閻錫山防守山西，因此讓出了戰線側翼。日軍雖然順利攻佔石家莊，但是仍然沒有捕捉到華軍。不過這時由於日軍第五師團與獨立旅團，在山西北部作戰不力，被阻在忻口，因而誘發華北方面軍為了支持第五師團作戰，提早發動攻佔山西的作戰。和*圖*書m•heｔｕｂooｋ.com.cｏm

這引起在大同東南方作戰的日軍第五師團，躍躍待試地向山西深入，因為第五師團在南口的平綏鐵路作戰中，就比不過察哈爾派遣兵團的表現，如今又怎能眼看著察哈爾兵團手到擒來的攻佔大同？（事實上，日本關東軍與華北方面軍一直在為內長城防線，進行「地盤」的爭執，關東軍總是想控制察哈爾南部與山西北部，造成華北方面軍極其不滿）。