孙殿英为了保存实力，并没有在城外部署部队，因为现在的天气条件使得周围的黄土地已经变成了“混凝土”，想要修筑工事你也要能够“啃”的动才行啊。所以他那么聪明的人当然不会去做那些无用功，他将自己的主力部队布置在又宽又厚的高大城墙上，几百挺轻重机枪组成的火力网不断地收割者小鬼子的生命。
本来傅作义还想让小鬼子多攻一会儿，也好多消耗一些鬼子的兵力和士气。后来他发现如果再不出击的话几千小鬼子可能就要全都被孙殿英的炮火和机枪给干掉了，自己很可能会成为这场战斗的“看客”，功劳却要被孙殿英这个老土匪独享啦，于是就想提前发动反击。正好这个时候陈长捷也发现了这个问题，发电报请求出击。于是傅作义也就不再犹豫，断然下令各部全线出击，早就憋得嗷嗷叫的几万大军如同出笼的猛虎，排山倒海一般压向还在大同城下做着“白日梦”的本多政材少将和他的独立混成第二旅团！
七万对七千，整整十倍的兵力优势，再加上重火力已经算得上是“降维打击”，即便是士兵素质和单兵作战能力上还存在较大差距，但是整体的碾压优势使得倭军混成第二旅团没有了任何逃跑的机会，经过两天两夜的连续厮杀，倭军混成第二旅团自旅团长本多政材少将一下七千余百战精兵全体玉碎。在让倭国陆军自明治维新以来遭受到最为沉重的打击的同时，也成就了傅作义“常胜将军”的威名。
然而取得了“大同保卫战”胜利、几乎全歼了倭寇混成第二旅团七千余百战精兵的傅作义杀心不止，并没有让部队转入休整，而是乘胜追击重新占领了归绥（他撤回大同后倭军并没有占领归绥和集宁）和集宁。正巧“宁马”援军也在马鸿宾亲自率领下赶到了归绥，两路大军合兵一处，重型火力已经远远把“察哈尔派遣军团”甩在身后的“第二战区北部战区”主力部队近十万大军高歌猛进，在张北以西击溃了赶来增援混成第二旅团的倭寇酒井镐次少将统领的混成第一旅团，趁势包围了“察哈尔派遣军团”司令部所在地张北，长城以北的抗倭战场上形势突变，“察哈尔派遣军团”在第二战区北部战区主力部队十万大军的围攻之下却到了几乎崩溃的地步。
这才是“牵一发而动全身”，“察哈尔派遣军团”的大败一下子打乱了倭国大本营的如意算盘和南下计划。接到“察哈尔派遣军团”司令官笠原幸雄中将“请求战术指导”的加急电报，倭国大本营、华北方面军和关东军司令部全都一片哗然，顿时紧张了起来。倭国陆军大臣杉杉元大将在自己的办公室里咆哮如雷、骂声震天，声称要把“丢尽了蝗军脸面的笠原幸雄中将”送上军事法庭！
叫归叫、骂归骂，事情到了这地步摔桌子打板凳也解决不了问题。杉杉元大将急令华北方面军和关东军司令部派出有力部队马上增援“察哈尔派遣军团”，尽快“解张北之围”，保住南下山西的“桥头堡”。华北方面军司令官寺内寿一大将接受了参谋长冈部直三郎少将的建议，采用“围魏救赵”之计，命令华北方面军第一军司令官香月清司中将指挥第一军从石家庄出发，进攻山西省会太原，以此来逼迫傅作义撤军回援太原；与此同时，关东军司令官植田谦吉大将也接到了大本营的命令，命他再次抽调精锐部队增援“察哈尔派遣军团”。
因为长城以北都是丛山峻岭，现在又正值春冬之交，冰雪开化之后道路变得泥泞难行，从东北直接派兵增援时间上显然已经来不及。所以植田谦吉大将直接下令让刚刚成立的“蒙疆兵团”抽调部队增援张北，为了保险起见，植田谦吉大将又电令热河驻军抽调一个独立混成旅团紧急增援笠原幸雄中将的部队，毕竟“察哈尔派遣军团”还是关东军的编制。
然而让这些老鬼子十分气愤的是，当他们的部队整合完毕，不分昼夜赶往张北的时候，傅作义的第二战区北部战区主力部队十万大军却突然撤退，短短的两天时间就消失得无影无踪，就好像没有来过张北似的。本来还被华夏军队的几百门各式各样的火炮炸的灰头土脸、心惊胆战的笠原幸雄中将不敢相信自己的眼睛，看着城外还残留着点点白雪的一片旷野喃喃自语地说道：“纳尼？这是什么情况？难道是本司令官虔诚的祷告感动了‘天兆大婶’，华夏人竟然就这么撤退啦，援军不是离得还远着的吗？”
已经变成了惊弓之鸟的笠原幸雄中将赶紧将情况上报了大本营，同时派出十几支骑兵侦察小队前往大同、归绥和集宁进行侦查，得到的汇报却是华夏军队全都撤回了大同，归绥和集宁连一个军人的影子都没有。即便如此，笠原幸雄中将也不敢掉以轻心，总怕傅作义再给他杀个回马枪。直到“蒙疆兵团”和承德派来的援军相继到达张北，他这才放下心来。