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仅管大量的关东军南下，但李杜的第五集团军也攻克了归绥，乌兰察布。光复他绥远省。兵逼张家口，张北一带。与关东军激战天镇。南下的二十多万关东军虽然拿出了全部战力，但面对西北军坦克上的绝对优势，还有空中火力的优势，面对任险而守的西北军。不仅没有攻克要隘，反而在西北军的反复轰炸下损失惨重。
关东军不能打通与山西日军之间的联系。而此时山西的五万多日军在晋绥军与十八集团军二十几万军队的追击下，经过前几仗，也给两支军事力量造成了极大的伤亡，但山西日军被截断的不止是退路，同时任何补给也被中断了。虽然几面几战打得不错，但却消耗了大量的弹药，太原兵工厂当年给西北军的轰炸机炸得一踏糊涂，后来又基本拆走了能利用的机械运到奉天。失去了补给的日军很快在激烈的交战中弹药告尽。
没有了弹药，手里的步枪也成了烧火棍，大炮不是在西北军的轰炸下被毁，就是因为打光炮弹被弃，五万余日军在山西苦战了近三个月，最终因为弹药消耗殆尽，被晋绥军与西北军合力歼灭三万一千作们，另外两万余人在弹尽援绝下，被迫降。至此，山西成为民国继绥远之后，被全境光复的省份，另外这次在大包围战中，也是第一次成功迫降如此数量的日军。两万多日军被全部驱赶到包头煤矿区人工采煤。
由于西北军的强势，阎锡山的晋绥军已经失去了独立，与18集团军兵分两路，第18集团军走大同，经天镇，与李杜的第5集团军猛攻张家口，与关东军主力交战。而晋绥军则从正定路与王铁汉的第6集团军合围石家庄，此时加上晋绥军，云集在河北的西北军已经达到惊人的七十多万，王铁汉带过来的坦克集群，还有周大富的装甲混成1旅以及后续整补到位的坦克，突击炮，此时云集在河北战区的坦克，突击炮超过了1300辆，西北军的航空兵团也陆续运动到山西，还有河北一些就近的机场。
王铁汉集中了包括170门105MM，150MM重炮，6门列车炮，75MM榴弹炮，山炮，野炮690余门，除了小口径的战防炮，迫击炮开外，投入了超过860门上口径的火炮，在亚洲战史上也是第一次。加上300多辆坦克，突击炮，围住石家庄打了两个多月，全歼了死守这座华北重镇的四万余日军。继山西之后，第二次成建制大规楧的消灭了数万日军。
取得了石家庄战役的胜利之后，王铁汉抽调了晋绥军一部，以及第6集团军一部合计10万余人，携各式火炮500余门，坦克，装甲车合计400余辆，一路浩浩荡荡杀奔衡水，德州，进抵鲁北地区。而第6集团军主力继续北主，相继拿下了保定，沧州地区，前锋距离京津区最近的不过二十余里。与北面的第5，18集团军对京当当真津地区形成了半包围，南北对攻的态势。而此时华北方面军与关东军之间的联系已经被第王铁汉第6集团军截断。只是由于北京在华夏历史上的重要地位，西北并不想让这座古城像石家庄被打成废墟。鉴于寒冬将临。经历数番苦战的李杜第5集团军撤至大同，归绥一带休整。已经攻陷的张家口防务移交给了18集团军，北方大战稍歇。(未完待续。)
