日軍一路勢如破竹，讓閻錫山認可到自己確實老了。一連串的失敗、后撤，連帶著太原府都暴露在鬼子的眼前，他認為晉綏軍實在是難以擔負起守衛山西的重任。于是，在他一日數催的告急求援下，國民政府軍委會急調衛立煌率中央軍救援。閻錫山此時是處于暴走的病急亂投醫的狀態，手中；牢牢的攥著中央軍、八路軍兩支援軍不肯撒手了。朱德、衛立煌兩人被他數次召見，口稱玉階兄、俊如兄，委以守土抗日的重大責任。
老蔣也沒有辦法。盡管此時平漢線劉峙打得一塌糊涂，也是一潰千里，奈何山西不能丟的太快。還只得將大批中央軍由河北調入山西。派出了中央軍宿將，五虎將之首的衛立煌（中央陸大1期）作為統兵大將，力挽山西的狂瀾。
衛立煌到底是有兩把刷子，接令，不等部隊開拔，自己先行入太原，面見閻錫山，就任2戰區副總司令，約見綏軍總指揮傅作義、八路軍總司令朱德等人，拿出忻口會戰的計劃。
老閻對照地圖一看，心底大定。這忻口的地形太有利了。忻口位于同蒲路要地忻縣以北，右靠五臺山脈，左依寧武山脈，兩山之間是一片河谷，河谷中有一座數十米高的土山，山上筑有半永久性的防御工事。正中卡死日軍通往太原的大道，兩邊山地對峙，防守正面就50里防區，都不用擔心日軍包抄，可節省不少兵力。有門，如此地利，在加以集中中央軍、晉綏軍、八路軍數支大軍，當可與日軍一戰！
然而，衛立煌的計劃卻不是完全死守的計劃。他決心保重點于戰場左翼，此地山地稍緩，不似右翼乃是高聳的五臺山，敵人有可趁之機。待中路抵住日軍進攻，俟敵主力進出于原平以南地區，由兩翼將其包圍并殲滅之。只要參戰個部隊同心同德，將士用命，實現這個計劃還是有一定的把握的。為了保衛太原，閻錫山這個老摳也豁出去了：第2戰區司令長官部為增強該中路方面兵力，將裝甲車隊及北正面空軍支隊撥由14集團軍指揮。為何？中路不能失唄。中路一失，太原就真的被剝了個了！
日軍在1937年10月11日陷原平后，氣焰囂張，立即集結一個師團為先頭部隊，并附騎兵一個聯隊，戰車四五十輛，裝甲車五六十輛，由原平出擊，于12日開始向中央集團軍方面發起攻擊。
衛立煌識得日軍攻擊部隊的厲害，在50里的中路防線上將自己手中的中央軍主力布設下去：左翼兵團長第14軍軍長李默庵，右翼兵團長第15軍軍長劉茂恩，中路兵團長第9軍軍長郝夢齡，三軍一字排開，互為犄角。炮兵隊指揮官由炮兵副司令劉振蘅指揮炮兵第23團、炮兵第5團、卜福斯山炮一營作為火力支援。裝甲車隊指揮官延毓琪帶領山西裝甲車隊必要的時候參與反擊攻堅。總預備隊為第17軍（欠第21師）、第19軍、獨立第5旅。
一路拿下山西幾個險要關隘，通往太原的大道似乎已是一路暢通。匯合了蒙疆兵團的第五師團感覺力量倍增，不可一世，板垣決心要一往直前，直搗黃龍。于是，13日，日軍調集五千余兵力，在飛機、大炮和戰車掩護下向忻口中央陣地——南懷化猛攻，試圖實施中央突破。可是，世事無常，在此他遇到了悍不畏死的虎將郝夢齡。
郝夢齡，字錫九，貧窮家庭出身，保定軍官學校畢業。他平時正以持身，嚴以治軍，不準官兵納妾押妓，不準吸毒賭博。在軍中不用親屬，受賞賜分給部下。宿營行軍不準騷擾百姓。是一員不可多得的統兵大將。但多年的內戰征伐，日寇的虎狼野心，深深地刺激了這位愛國將軍的心。倍感郁悶的他數次要求解甲歸田。盧溝橋事變發生后，他毅然自四川陸大返回部隊，請求帶部隊北上抗日。出發前，他已下定以死報國的決心。在途經武漢，趁隙與家人告別，兒女們知道他要上前線，一家人都圍著哭，勸他不要走。郝夢齡也淚眼婆娑：“我愛你們，然而不得不走！現在敵人天天在屠殺我們的同胞，大家都應該去殺敵人。如果國家亡了，你們也沒有好日子過了。”
這個將生死置之度外的勇將，目睹日寇的兇殘，晉軍丟城棄地、望風而逃，將彈藥、糧食、汽車、汽油大批大批地“留”給日軍，心情倍感沉重。為此，他鼓勵部下人人都應抱定有我無敵，有敵無我，我死國活，國活我死之決心。重申《革命軍人連坐法》，求的2就是與陣地共存亡！
死了吃香火飯，逃了是王八蛋！當官的都不怕死，小兵爛命一條，爬個毛啊！拼了！
13日拂曉，，日軍步兵數百并配戰車20多輛，炮20余門、飛機9架，氣勢洶洶，向中央陣地猛烈進攻。守軍沉著應戰，待敵兵接近，使用手榴彈襲擊之，敵7輛戰車被炸毀退去。8時許敵又以步兵5000余，飛機20余架，戰車五六輛，炮五六十門，向中央兵團南懷化及左翼兵團發起大規模攻擊。守軍在空軍的協助下，死守陣地，與敵激戰，至10時許，南懷化沿云中河工事被毀，守軍傷亡殆盡，后繼援軍未至，日軍攻入南懷化。郝夢齡兵團長（第9軍軍長命第21師李仙洲部展開反擊逆襲，李師長身先士卒，親到前沿陣地督戰，該師士氣高昂，勇猛沖殺，激戰至深夜，陣地13次易手，最終奪回陣地殲滅敵軍一個聯隊，擊毀敵戰車15輛。
衛立煌和調入中路增援的傅作義商議，當面之敵在昨今兩日猛攻受挫后，損失慘重，勢必要整頓態勢并請求增援，決心趁此機會出擊敵軍。
板垣當然不甘心罷手，14日8時，再次增兵數千，以敵機45架、戰車10輛、炮20余門，再次猛攻南懷化陣地，以求渡過云中河站穩腳跟。守軍頂住日軍四次進攻后，隨后打起反擊，將其完全擊潰。同時左右兩翼也發起反擊，都取得了一定進展。10時15分，忻口正面之敵不斷增兵，在中央集團軍正面即聚敵六七萬人。板垣不達目的誓不罷休。在敵重兵輪番攻擊下，南懷化主陣地陷于敵手，防線上出現破口，拉鋸戰愈加慘烈。
是日，第18集團軍第115師第343旅向繁峙至平型關一線發起攻擊，收復平型關，并伏擊了日軍一個運輸部隊，殲敵數百并繳獲大量彈藥給養品。
10月15日，中國第二戰區司令部為了進一步擴大戰果，殲滅敵人，收復中央陣地，調第九軍、第二十一師等部約5個旅兵力在中央兵團總指揮、第九軍軍長郝夢齡的指揮下，向日軍占領的陣地發起反攻。中國軍隊從正面出擊，從三面圍攻敵人。
16日凌晨2時，反擊開始。在郝夢齡的指揮下，中國軍隊連克幾個山頭，到5時許，天色微明，郝夢齡急于趕到獨立第5旅的前沿陣地指揮作戰，官兵們告訴他，前面有一段路被敵人火力封鎖十分危險，勸他寫書面命令派人送去，郝軍長說：“瓦罐不離井口碎，大將難免陣前亡。”說罷毅然向前沿陣地奔去，在穿過離敵僅二百米的陣地時，遭到敵人機槍的掃射，郝夢齡身中十余彈，倒在血泊中，彌留時仍大呼所屬殺敵，年僅39歲。同時犧牲的還有五十四師師長劉家祺，反擊中，獨立第五旅旅長鄭連珍親赴一線指揮，觀察敵情時，遭日軍機槍的猛烈射擊，也陣亡殉國。
郝夢齡將軍是抗戰初期，犧牲在抗日疆場上的第一位軍長。噩耗傳開，舉國悲悼。當靈柩于10月24日運抵漢口時，武漢各界代表4000余人往車站迎靈。11月15日，武漢各界隆重舉行追悼大會，全市下半旗志哀。國民政府特頒褒揚令，追贈郝夢齡為陸軍上將，劉、鄭各追贈為陸軍中將。1938年3月12日，在延安追悼抗敵陣亡將士大會上，高度評價了郝夢齡等為國家民族的獻身精神。
英雄本雄偉，烈士塑豐碑！正是有這樣爭先赴死、慷慨無畏的英烈，我中華才能巍巍屹立五千年！壯哉！永垂不朽之英烈們！