然而，隨著傅作義翅膀逐漸變硬，閻越來越對他不放心。傅作義在張學良的舉薦下擔任綏遠省主席後，他們的關系便發生了明顯的變化。尤其是1936年綏遠抗戰以來，傅作義聲名大振，引起一些晉綏軍高級將領的忌恨，更引起閻錫山的猜疑，全面抗戰爆發後，閻、傅的矛盾一度很緊張。
在這種時刻，閻錫山安排傅作義守城，除了考慮到他是守城名將，所部具有守城經驗外，還可以保存他的親信部隊——楊愛源第6集團軍的實力，同時又心懷叵測，深藏寓意——勝則自己可以居功，敗則加之以罪。
在平民中學第7集團軍總部，當各部長官得知第35軍防守太原時，絕大多數將領都對閻錫山此舉感到氣憤，責難之聲四起。副軍長曾延毅說︰「閻長官對我們太不公平!我們本應守綏遠，可他硬調我們守山西，開戰以來，都叫我們擔負重要作戰任務，可他的第6集團軍，平型關打了一下，就給藏起來了，楊愛源、孫楚，這回干脆跑到晉南去了，他們常駐太原，明擺著該由他們守。說穿了，閻長官就是想犧牲我們35軍!」
類似這種悲觀論調極不利于守城，傅作義將手中的水杯猛地往桌上一放，大聲說︰「不要再說這些!我既然領受了任務，就要把太原守住。我們不是給哪個人守太原，而是為國家守，為民族守!現在咱們研究守城計劃!」
參謀長陳炳謙忙說︰「請總司令指示。」
傅作義說︰「首先要命令守城部隊迅速集結，4日以前必須部署完畢。北城、東城將是敵人攻擊的重點，我們35軍就部署在敵人重點突擊方向上。213旅可部署在南城，估計沿正太路的敵人除進攻東城外，還會進攻南城。西城外有汾河，不是敵人的主要進攻方向，可配備戰斗力較差的新編獨1旅。」
傅作義沉思片刻︰「關于城防工事與火力配備……我提出一個要旨︰城防各種兵器的配備，應能集中所有火力，以達殲滅敵人的目的。為使接近城垣的敵人完全消滅于我火網內，城外近距離的死角，須以最大努力消除。各城角、各甕城及城根掘洞，伏藏山炮，對接近城牆的敵人，以零線子母彈構成交叉火網。各城牆突出部，構築機關槍地下室，用側射火力輔助山炮火力。監視哨所一律設置在城牆月復部，采用互相監視法。城內房院可形成復廓者，須加築外壕，形成縱橫無數的方形陣地，以備阻絕突入城內之敵。城內較高堅的建築物配備遠射炮，並能向各方隨時集中射擊。」
為維持城內秩序，傅作義還決定成立戒嚴司令部，並任命第35軍副軍長曾延毅為戒嚴司令。
11月4日下午，閻錫山又在綏署會議廳主持召開了一次緊急軍事會議，這是太原失陷前的最後一次高層會議。黃紹竑、衛立煌、孫連仲、傅作義等高級將領到會。重點商討從晉北、晉東兩個方向撤退下來的部隊依城野戰計劃。
會議一開始即陷入僵局。衛立煌不同意這個計劃，所以他保持沉默，一言不發。黃紹竑也不同意此計劃，但他率先發表意見。他說︰「太原固然要守，但怎樣守，值得研究。是以野戰支持守城?還是以守城支持野戰?我認為應以守城支持野戰部隊的休整。因為忻口和娘子關兩方面的部隊正在敗退，恐怕在他們還未佔領陣地時就被敵人壓迫到太原城邊來，前方後方這許多人馬都混雜在太原城邊的鍋底里，其危險後果不堪設想。我主張晉東方向的部隊撤至壽陽以南、榆次以東的山地收容整理，從忻口撤下來的部隊除派一部分人守太原北郊的工事外，其余的撤至汾河以西的山地整頓。因此，我覺得，即使守城部隊都作了犧牲，來換取大多數野戰部隊休息整頓的時間，也是值得的。」
黃紹竑的意見和閻錫山的本意相差甚遠，閻錫山是既要守城又要野戰，只要能保住太原就行。二人你一言我一語，爭來爭去，相持不下。
夜深了，會議仍無結果。有的將領多日休息不好，疲憊已極，居然在會場上打起呼嚕來。閻、黃二人就在這種連成一片的呼嚕聲中繼續爭論。
4日晚上，上海《大公報》記者孟秋江懷著傷感之情在太原街頭躑躅。他是昨天隨衛立煌的總部從忻縣返回太原的。一縷新的感觸，使他不忍心遽辭這座古老的危城，他想在這最後時刻周覽太原城的景況。八路軍駐太原辦事處主任彭雪楓把小汽車借給他隨意使用，但白天不停地遇到敵機前來轟炸，他只得夜晚出來游逛。
孟秋江細心地觀察著。由于敵機的轟炸，市區電線網已經紊亂，電力不能送達全市，僅有幾處路燈在亮著，黑暗處的行人，只好互相以咳嗽聲來探路，避免踫撞。稍不留意，就會被路上散亂的電線絆倒。孟秋江看到，在一條寂靜的、狹窄的小巷里，有一群人手握黃豆大的燈光，在大肆搜羅富人們遺棄的財物，他們中有窮困的漢子，有平素以拾垃圾為生的小孩子。那些平時他們無法接近的紅牆深院，今夜里可以自由出入了。幾天前，政府召告民眾遷出城外，人們紛紛外逃，全市騷然。從前線撤回的軍隊，希望過太原時補充一些冬季用品，但大商店都已關門，所幸小商販們仍留戀這最後的市場，以剩余的劣等貨物，賣上等的價錢——這麼好的銷路，20多年來不曾見過。孟秋江注意到，商販們推銷的商品有鞋、襪、毛線編織物和洋蠟，有老糟子滾雞蛋，還有豆腐煮粉條的小食擔——小食擔早已被饑餓的人們包圍了……
幾天之後，孟秋江在一篇文章中這樣寫道︰「閻百川先生這夜里離開太原了，離開他經營20余年的太原了!……11月5日天明後，在太原城里的人物，可以數得清，除衛立煌、孫連仲、傅宜生、周恩來、彭雪楓五位先生外，還有一個不負軍政責任的新聞記者。」
時針已指向5日凌晨1時，在某些將領的呼嚕聲中，閻錫山同黃紹竑的爭執仍無結果。閻錫山本來就對黃紹竑指揮的娘子關作戰極不滿意，只不過礙于情面不便發火而已。情況緊急，他不想再爭論下去，斷然道︰「軍隊已經行動了，要改變也無從改變了!」
然後，閻錫山站起身，對趙戴文、朱綬光、楚溪春等親信說︰「咱們走吧。」
他們悄悄往外走，參謀處長楚溪春指了指那些正在睡覺的將領︰「還未宣布散會，他們還不知道呢。」
閻錫山說︰「不用管了。」
閻錫山隨即離開太原。黃紹竑走出會議廳後，卻發現閻錫山指定給他使用的小汽車不見了。他嚇出一頭冷汗，慌忙帶十幾個衛士模到大南門，狼狽出城而去。
事實上閻錫山所幻想的依城野戰計劃根本無法實施——正太路方面的部隊均已失去控制，這些潰兵未退到太原便折向晉南，太原城東的工事里連個兵影都沒有；晉北方面的部隊除少數進入太原以北的既設陣地外，大部過汾河撤向晉西。那些倉皇進入陣地的部隊久戰疲勞，軍心渙散，日軍僅以少量的穿插部隊便打亂了他們的陣腳。破潰已在預料之中。
據說中央軍後撤，是由于有蔣介石的命令，晉綏軍王靖國等部的後撤，則是他們受到中央軍行動的連鎖反應。豈不知，模透了閻錫山心思的王靖國，率部後撤的心情比中央軍還要急迫，對他來說，只要能為閻錫山保存了實力，閻錫山就不會虧待他。
原忻口戰役中央兵團前敵總指揮、第61軍軍長陳長捷被閻錫山委派為北線副總指揮，在陽曲灣設立前敵指揮部。陳長捷的心眼遠沒有王靖國活泛，他很認真、很沉著地指揮第61軍等部佔領了預定陣地，自己則未見慌張地在陽曲灣指揮部坐鎮。11月4日下午，第61軍的兩個旅被尾追的日軍阻隔于15公里外，軍部被日軍的前衛部隊包圍于陽曲灣北端一塊小高地的寨子里，十分危急。陳長捷督率警衛部隊與日軍交戰至入夜，才掘開寨牆突圍而出。陳長捷率殘部退至皇後園去尋找總指揮王靖國，不料王靖國已帶補充旅和第19軍主力撤往汾河以西地區。王靖國臨行前競無恥地對部下說︰「向第14集團軍所在地集結去!」
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