太原保卫战背景
在经历了大同会战的放弃与天镇战役、平型关战役的节节败退之后，中国军队终于在忻口稳住了阵角，艰苦卓绝的忻口会战以五万五千人的伤亡阻滞日军板垣师团二十余日，毙伤敌军一万余人。
10月26日，就在忻口前线激战犹酣之际，山西东大门娘子关失陷，溃退的守军始终再组织不起有效的阻击，平定、阳泉相继陷落，忻口守军陷入腹背受敌的险境，阎锡山下令部队于11月2日晚撤出阵地。
平型关战役之后，阎锡山由代县太和岭口的指挥部退回太原。忻口会战前夕，对山西门户天镇的失守负有重要责任的军长李服膺被押回太原，做为晋军将领中的“五台派”，李服膺本是阎锡山的亲信，但阎锡山在承受着巨大压力的情况下，未经正式的军事审判就将李服膺押至小东门大校场枪决。李服膺死后被埋葬在首义门外满洲坟，太原保卫战前夕，他属下参加守城的杨维垣等一批军官曾集体前往祭奠。
11月2日，阎锡山在太原绥靖公署召开第二战区高级将领会议，讨论太原防御问题。太原是阎锡山统治山西二十多年的首府，是他毕生所经营的官僚资本集中地，保卫太原，政治、军事和经济意义都是显而易见的，但是，在战斗力强健的十万日军的三路会攻下，太原失守其实只是个时间问题，对此，在太原的中共代表周恩来就有着清醒的认识。究竟是战后放弃还是不战而弃，已经一败再败失守山西半壁河山的阎锡山最终选择了前者，为此，他在忻口会战进行期间，就安排傅作义、王靖国等部开始准备太原北线防御。
晋绥军将领对阎锡山的计划自然没有也不会有什么异议，但中央军的卫立煌等人和蒋介石委派的第二战区副司令长官黄绍竑对此均表示反对，会议一直开到深夜一点多仍然没有结果，一些疲惫的将领甚至打起了呼噜，会场上也只剩下阎锡山与黄绍竑两人相持不下，最后，阎锡山明确表示：“军队已经行动了，要改变也无从改变了。”
阎锡山为太原制定的是“依城野战”的战略，所谓依城野战，即以守城部队为核心，城市外围防御工事为主阵地，内外防守部队合力包围聚歼日军于太原城郊。为此，阎锡山任命中央军将领卫立煌为第二战区前敌总司令，傅作义为太原守备司令。 在确定守城主将时，阎锡山一开始就属意傅作义，当晋军将领在11月2日的高级军事会议上缄默不语时，傅作义挺身而出临危请命：“弃土莫如守土光荣，太原城我守！”十五岁时从家乡荣河考入太原陆军小学的傅作义在太原起义中曾担任起义军学生排排长，从保定军校毕业后回到山西，为晋军屡建战功，1927年在宋哲元的猛攻下坚守天镇三个月，北伐战争中奇袭涿州，在奉军的包围下以不足万人的孤军死守涿州百日，为晋军赢得善守之名。1931年，傅作义将军开始兼任绥远省主席，1933年参加长城抗战，1936年领导绥远抗战，名扬全国。由于有着天镇、涿州两次成功的守城战例，无论阎锡山还是他自己，对保卫太原还是有一定信心的。
11月4日，阎锡山率领第二战区司令长官部、山西省政府匆匆撤离太原，周恩来、彭雪枫等中共代表和八路军总部也随后撤离，参加了11月2日军事会议的周恩来临行前向接受守城重任的傅作义将军表示了敬意，同时诚恳的提出了劝告并请他多保重。太原城中的居民也大多逃离了这座大难临头的城市。
当时，山西省保存的明、清两代和辛亥革命以后的档案、卷宗、表册、图书多达五十卡车之巨，有关部门将它们全部迁入东山的防空土窑中，原计划在必要时炸掉洞口封存。但是，在山西省政府南撤前夕，有人害怕日军占领太原后发现这些档案，利用其中的省情资料和数据掠夺山西，因而派遣三十余名工作人员从中挑选了两卡车资料运出，然后架起三十多堆炭火用一个星期的时间将剩余的珍贵历史资料付之一炬。后来，运出的那两卡车资料也在转移途中遗失。至此，山西政府所有明、清两代以及辛亥革命到抗战以前的旧档案片纸无存。当年决定烧毁档案的山西省秘书长王尊光自以为给山西人民办了一件好事，建国后，当我们在编写有关山西的历史资料时，常常会因为历史档案的遗失而无处考据对证，许多历史事件都变得扑朔迷离众说纷纭，追悔莫及的王尊光此时才明白自己当初草率的决定造成了无可挽回的损失。从某种意义上说，山西历史档案的焚毁，比宋初的火烧晋阳更令人痛心疾首。
太原保卫战过程
作战计划：按照阎锡山的设想，由忻州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。但是，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。蒋介石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及进入阵地，日军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我军部队，阎锡山的作战计划废为一纸空文，依城野战变成了孤城独战。
傅作义的守城部队，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，而傅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，从忻口南撤的卫立煌进城劝傅作义一同南下，傅作义表示：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。卫立煌给傅作义留下“相机撤退”的手令后率领他的部队南撤。
守城部队布署完毕后，傅作义下令封死城门，傅作义曾在军官会议上说过：“我们守城就好象躺在了棺材里，就差盖盖子啦。”他这番誓与太原共存亡的讲话却激起了一些贪生怕死之辈的求生欲望，一些士兵和军官在封城前相继溃逃。
11月5日，日军步兵已经迫近太原，日本空军也开始对太原市进行有计划有针对性的轰炸。
激战：11月6日上午九时，板垣师团进抵太原城东北，双方开始接火。日军随即从东、北、西三个方面包围太原 城，陆续扫清了傅作义布署在城墙外围的守军。日军炮兵在敌机指示目标下，从四周高地向太原猛烈炮轰。在日军火力的集中轰击下，东北段城墙逐渐被打成缺口，崩落的碎砖土块在城下摊成斜坡，守军连夜封堵修复缺口。日军飞机还在这一天撒下传单，扬言将在次日早晨开始进攻，要求守军投降，第三方人员迅速出城等等，气焰嚣张至极。与此同时，潜伏在城内的汉奸敌特也不断展开破坏活动。
11月7日早晨，日军开始正式猛攻，北城东半部和城东北角是攻击重点，步兵在坦克的掩护下沿着打开的缺口轮番猛攻，一股数百人的日军在黄昏时分突入城内，占领小教场，守军顽强反击，却始终无力将其歼灭，双方就在对峙中度过了一个不眠之眠。这天晚上，傅作义亲自登上城墙巡视，以激励士气。
就在将士们同仇敌忾浴血奋战的时候，第三十五军副军长曾延毅率领一些侍从来到大南门，命令守军搬开沙袋，从一个狭小的缺口中仓惶出逃。此后，戒严副司令马秉仁也不甘落后，从炮兵射口逃出城外。曾延毅既是傅作义保定军校的同窗，又是坚守涿州的患难之交，北伐战争后，傅作义担任天津警备司令，任命曾延毅为公安局长，人们传说曾延毅就是在此任上迅速致富的，傅作义曾说：“军人不能有钱，有了钱就怕死。”傅作义将曾延毅提拔为副军长，就是要剥夺他的军权以免在关键时刻影响大局。曾延毅和马秉仁出逃后，“副军长出城走了”、“副司令出城走了”的消息很快传开，最后以讹传讹，成了“傅军长”、“傅司令”出城走了，一时间军心动摇，不断有人越城逃走。
11月8日拂晓，日军在飞机大炮和坦克的配合下，从东、北两面猛攻城垣，大北门城楼被燃烧弹击中，三重檐的城楼火焰弥漫，如同一支冲天的火炬。密集的炮火覆盖之后，一些区段三丈高的城墙被炸得不足两丈，两个营兵力的日军于十一时再次从城东北角缺口涌入城内，他们与盘踞在小校场的日军会合后，开始在城内扩张，双方展开激烈的巷战。与此同时，一部分日军开始向河西迂回，并占领了汾河桥。傅作义得知城墙东北角阵地失陷后，悬赏五万元收复，孙兰峰旅奋勇反击，到下午四时全部收复城墙上的既失阵地，拔掉了城上的日本旗，但由于形势混乱，官兵们并未领到这笔赏金。缺口虽然被重新封死，但日军飞机搭载着士兵在入城日军的配合下几次从小东门大校场强行降落，向城内增兵。
失城：天黑以后，眼见大势已去，继续困守孤城只能白白增加伤亡的情况下，傅作义顺应部属的要求下达了撤退命令，守城部队陆续涌向大南门，由于各城门均已被封死，城门口一片混乱，当城门被打开后，军民一涌而出，很多人倒地后被践踏而死，而更多的官兵则干脆从城墙下掏空的火炮和机枪射孔中钻出了城外。
出城之后，汾河桥和南下道路均被日军火力封锁，出城军民只得就地西渡汾河，枯水期的汾河虽然只有齐胸深，但时值初冬，近岸一带已结有薄冰，河中流凌不断，官兵们踏入冰冷刺骨的河水徒步涉水，由于不熟悉河道情况，不断有人陷入泥淖中淹死，呼救之声不绝于耳。傅作义将军下河不久，两只鞋就陷入泥中，赤脚过河后，才有一名士兵给他递上一双布鞋，由于尺码太小，只得剪去前端匆匆上路。
傅作义收集残部后撤至石楼休整，电请上级给予处分，阎锡山一度准备追究他失守太原的责任，由于卫立煌下达过“相机撤退”的手令以及蒋介石的反对而作罢。一年之后，由于在太原失守以及与共产党合作上与阎锡山产生隔阂，傅作义脱离晋军，接受蒋介石的任命，直到1949年北平和平解放。
太原保卫战评价
太原一战历时两个月，是抗战初期华北战场上规模最大、战斗最激烈、持续时间最长、战绩最显著的会战。日军参战总兵力约合4个半师团共14万人，伤亡近3万人；中国军队参战总兵力6个集团军计52个师(旅)共28万余人，伤亡10万人以上。八路军在会战中有力地配合友军作战，平型关伏击战打破了“日军不可战胜”的神话。忻口会战大量消耗日军有生力量，牵制了日军沿平汉铁路(今北京-汉口)南下的作战行动。惟娘子关方面防范疏漏，被日军乘虚而入，致会战失败。