9月26日，驚心動魄的石門攻防戰打響了。在攻下正定縣城之後，劉鳳池命令部隊連夜出發，趕往石門，兵臨石門城下。
接着，徐虎所部也迅速南下，與劉鳳池所部匯合，並且於27日對石門展開了全面進攻。
日軍第三十二師團新任師團長兼石門守備司令井出鐵藏儘管狂妄殘暴，但是此人還是有些手段的。任憑劉鳳池、徐虎所部怎麼進攻，第三十二師團就是龜縮在城裡不出戰，兩三萬大軍守着城防工事與綏察軍區十餘萬大軍對峙。
同時，爲了防止綏察軍區重炮攻城，井出鐵藏竟然將上萬中國老百姓趕上城頭，將他們一排一排地用鐵絲綁好，做法一如之前的正定守軍。
戰鬥打響之前井出鐵藏與岡村寧次通過電報，岡村寧次告訴他，他們現在唯一能做的就是拖延時間，能拖延多長時間算多長，最多一個星期石門之危就解了。正因爲如此，井出鐵藏纔想出了如此齷蹉的招數。
眼看石門久攻不下，而日軍現在還不知道在醞釀什麼陰謀，考慮了一段時間之後，馬錚決定先放開石門不管，而是派特戰隊迅速搶佔了井陘關，同時派大軍出井陘關，直接殺往陽泉。
而石門地區只留守了一個步兵師和一個坦克團，用馬錚的話說，這次的作戰目的是圍殲華北方面軍駐山西第一軍，進攻石門是一個輔助措施，現在攻不下來也沒關係，只要將正太鐵路截斷，那麼筱冢義男所部就完了。
當綏察軍區六七萬精兵越過井陘山區出現在陽泉之時，日軍徹底慌了，筱冢義男不得不再度收縮兵力，以防被馬錚所部各個擊破。
儘管如此，第一軍已經在戰略上處於了絕對的下風，在山西戰場日軍與中國/軍隊的兵力之比達到了1:4，火力更是相差懸殊，處境更是相差很遠。
原本按照筱冢義男的想法，第一軍現在已經失去了與八路軍抗衡的資格，最明智的選擇就是突圍，由東或者晉東南突圍。這樣做的後果雖然會丟掉地盤，但是卻能保住部隊。
但是很可惜筱冢義男的這個建議被岡村寧次大將拒絕了，因爲岡村寧次很清楚華北方面軍現在的處境，一旦第一軍撤出山西，那麼再想奪回來很困難。
其次則是現在張家口方向的戰鬥已經到了最關鍵的時刻，中日雙方在在張家口城裡已經血拼了四天四夜了，按照前線部隊傳回來的消息稱，第十師團已經佔領了大半個城區，最多三天的時間就能將城裡的土八路徹底的心消滅掉。
在岡村寧次看來，只要張家口放線的戰事結束，那麼數萬皇軍就能南下回援石門，通過正太鐵路，最多一天半的時間大軍就能趕到石門。到時候前後夾擊之下，鹿死誰手還未可知。因此，現在多堅持幾天，對於方面軍的好處很大也很明顯。
出於這種考慮，岡村寧次命令駐山西第一軍不惜一切代價固守山西！最起碼要把太原守住。
然而令華北方面軍這些高級軍官們鬱悶的是，張家口方面的戰鬥沒有突破性進展，但是石門方向的戰鬥卻有了新的變化。儘管第三十二師團戰鬥力也不錯，但畢竟是新組建不久的部隊，裡面的新兵太多，戰鬥意志和戰鬥力根本就不達標。而與他們作戰的可是綏察軍區的精銳，而且在兵力上遠遠超過了日軍。
再加上28日夜綏察軍區的特戰隊悄然佔據了井陘關，同時還控制了井陘煤礦區，石門突然間成了夾在中間的孤城了，幸好井出鐵藏見機早，急忙指揮部隊突圍，趁馬錚所部還沒有對石門完成合圍之際跳出了包圍圈，不然的話第三十二師團最好的結局就是向馬錚所部投降。但不管怎麼說，日軍還是把石門這個戰略要地給丟了。
攻下石門之後，馬錚所部**，迅速控制了正太鐵路，大軍通過鐵路迅速調往山西高原，並且在很短的時間內對駐山西第一軍完成了合圍。
雖然現在綏察軍區還沒有對包圍圈裡的第一軍進行圍攻，但是如果沒有援兵的話，第一軍的結局恐怕很難改變。要知道現在圍在第一軍四周的中國/軍隊足足有四十多萬，其中第二戰區二十五萬，第一戰區五萬，八路軍十萬，而第一軍卻只有不到八萬的殘兵，這個差距實在太大了。
無奈之下第一軍司令官筱冢義男中將只得給岡村寧次大將發報求援，用筱冢義男中將的話說，如果在短時間內沒有有力地支援的話，第一軍很可能會被徹底擊潰，甚至是全殲。
筱冢義男的電報受到了岡村寧次大將的高度重視，急忙給中國派遣軍總司令部以及大本營發報求援，同時命令張家口方向的部隊加大進攻的力度，務必在兩天內徹底攻佔張家口。
接到岡村寧次大將的電報之後，日軍中國派遣軍司令部和大本營都大吃一驚，他們都知道華北的局勢很艱難，但是卻沒想到竟然已經糜爛到了這種地步。
沒的說，中國派遣軍司令部立即命令第6、第101、第27師團立即乘船北上作戰，同時還緊急派出300多架作戰機北上增援華北方面軍。
在岡村寧次的催促下，張家口前線的日軍就像是瘋了一樣，即便是入夜了也沒有停止進攻，打的城裡的整編二師節節後退。
張家口城最終還是破了，楊成武所部同日軍四萬多精銳在張家口城裡打了五天的巷戰之後主動撤出了張家口，1940年9月29日張家口城再一次被日軍佔領，張家口攻防戰結束。
張家口城的再一次“淪陷”對日軍來說很重要，就在楊成武所部撤出張家口的同一時間，日軍華北方面軍司令部便迫不及待地向外界宣佈，皇軍經過一個多月的苦戰終於全殲馬錚所部五個步兵師10萬餘人，收復華北重鎮張家口，徹底解除了馬錚所部對平津地區威脅。
華北方面軍的戰報在很短的時間內便傳遍了全國，不管是國民政府還是其他勢力都認爲這是馬錚所部成軍以來第一次大敗，一時間國內抗日氣氛很是凝重。而汪僞政權則是趁機大肆鼓吹他們的那套所謂的“曲線救國”的威理邪說，譁衆取寵蠱惑人心。
不過也不是所有人都不高興，最起碼二戰區司令長官閻錫山的心情卻很美麗，就在馬錚所部攻佔石門之後，就給他這位山西王發去電報，邀他共襄盛舉，希望二戰區司令部能配合他們將駐山西第一軍全部消滅在山西，徹底斬斷岡村寧次的這條臂膀。
而且馬錚明確告訴他，綏察軍區的目標是圍殲日軍第一軍，而不是太原城，所以只要消滅了駐山西第一軍，那麼太原城還是他閻老西的，他馬錚不會在城裡駐紮一兵一卒。
對於馬錚的承諾閻老西還是很信任的，上一次說把太原城還給他就還給他，絕不拖泥打水，想必這次也一樣。當即召集手下的將官們開會，準備出兵協助馬錚所部圍殲筱冢義男所部。
得知八路軍已經在戰略上對駐山西第一軍完成了合圍，老蔣是又驚又喜，只要拿下這個第一軍，之前張家口淪陷的影響就會瞬間消散掉，畢竟一座城和一個省相比還是相差太遠了。(。)