连带伪蒙军也倒了霉。一支奉日军之命包抄郭景云所部左翼的骑兵部队遭到几架普卡拉攻击机的猛烈轰炸，三四十枚集束炸弹丢下来，数十万根钢针将他们连人带马喷成了海胆。伪蒙军骑兵团团长也被数枚钢针射中，从马背上栽落，在血泊中痛苦地蠕动。
一架丢光了炸弹的普卡拉攻击机俯冲而下，30毫米单管转膛机关炮对着残存的、已经吓傻了的伪蒙军骑兵一阵猛扫，顿时又是血肉横飞。
这一轮猛烈的轰炸给蒙疆军造成的损失疑是可怕的，挨了这顿毒打之后，蒙疆军顿时就蔫了，主动放弃包头撤往归绥。
第35军趁机占领包头。这是他们第二次收复这座军事重镇了，第一次是1939年，那一次他们经过苦战攻克了包头，但随后在日军的反扑之下不得不放弃。这一次，他们不会再放弃了，直到战争结束，这座军事重镇都一直在他们手中，没有再丢失。
没有了反对声音，日军在中国大陆战场第一次战略性撤退就在一片混乱中开始了。整个华北地区日军能调动的车皮和汽车都被调了过来，而经过一个多月没日没夜的抢修，井陉隧道也恢复通车了，每天都有十几列军列满载着兵员和物资从太原出发，开往石门和大同。日军逐步收缩兵力，八路军则穷追猛打，战事空前的惨烈。八路军自然不甘心让这两个师团跑了，航空兵大举出动，对铁路线实施猛烈的轰炸，将枕木和铁轨炸得满天乱飞。他们白天轰炸，日军晚上修复，大家来回拉锯，被炸毁的列车歪倒在铁路边，满载兵员物资的列车从刚刚修复的铁路上呼啸而过，看都不多看它们一眼。
八路军试图再对井陉隧道来一次轰炸，但钻地炸弹已经用完了，普通炸弹效果不大，只能放弃。他们沿着铁路线阻击日军，很成功地让正太铁路的时速降到了十一公里，每均每天至少有两列军列被击毁，但这已经是他们所能做到的极限了。近两个月的厮杀，八路军弹药快要见底了，更人困马乏，根本就力阻止数万日军的撤退，只能尽量多留下一些。
大城户三治出色地指挥了这一次撤退行动。本来按参谋部悲观的估计，这次撤退行动日军至少要折损三分之一，才能逃离山西这块死地，但是在他的指挥之下，日军只付出了四千余人伤亡的“轻微”代价，便建制完整的撤回了石门、大同。为了避免激怒八路军，他以强硬的手段阻止撤离前日军对晋中、太原等名城的劫掠行动，有参谋要求一把大火将太原焚为焦土以泄愤，也让他臭骂了一顿。倒不是他对这片土地爱得深沉，事实上，没有人比他更希望将山西变成一片焦土，但他很清楚，如果这样干，八路军必将不顾疲惫穷追猛打，到时候别说撤到石门、大同，就算他们撤回朝鲜都没用！
十一月一日，当这个冬天的第一场雪纷纷扬扬地落下的时候，八路军和晋绥军雄纠纠气昂昂昂地在太原市民趁天动地的欢呼声中进入太原，红旗在这座千年古城上空猎猎飞扬。历经两个月的苦战，他们终于胜利了。
这场大战持续六十八天，整个山西都给卷了进去，直杀得血流成河。八路军前前后后伤亡多达35000余人，尤其是强攻晋中、太原阶段，伤亡更为惨重，光团长就没了四个。晋绥军此次战役表现神勇，给予日军沉重的大打，尤其是歼灭第69师团一战，硬仗基本上都是他们的打。但他们也付出了巨大的代价，孙楚的第6集团军伤亡6000余人，杨爱源的第7集团军伤亡更是多达11000多人。伤亡如此惨重，这两个集团军居然一直保持着高昂的士气强攻硬砸，没有像以前那样千方百计保存实力甚至干脆溃退，也算是一大奇迹了。他们的表现再一次证明，胜利果然是男人的兴奋剂，它可以让懦夫变成勇士，让乌合之众变成猛虎。一支强军，除了严格的训练、精良的装备之外，还得不断用胜利来喂养，否则就只能是花架子。
傅作义的第35军伤亡也多达6000余人，有点伤筋动骨了。但正面击退日军战车第3师团和独立混成第2旅团的战绩却成了这支部队永远的骄傲，战后这个军的番号被完整的保留了下来，此后数十年，入伍、退役的士兵换了数十茬，这份骄傲始终都铭刻在每一名士兵的骨髓里，他们永远记得，他们的部队曾在黄河边，阴山旁，一望际的大草原上与日军最强悍的战车师团爆发过一场惊天动地的血战，鲜血染红草原，付出6000余人伤亡的代价最终取得了胜利！
日军的伤亡也是一个骇人的数字，三个师团被团灭，前来增援的第26、27师团也被打到吐血，据日军扭扭怩怩公布的数字，此役日军伤亡达到42000人。但知情人士表示这个数字至少缩水了三分之一。
哪怕是缩水三分之一的数字，也是骇人听闻。正如冈村宁次哀叹的那样：经此一役，第一军不复存在了！