反扑下，八路军只得不断后撤，日军相继在占领了茹越口、铁角岭、平型关之后，同察哈尔派遣兵团主力一部会师于繁峙。

三天前日军主力日联合攻打忻口的门户代县，一战下之。与此同时进攻绥远的察哈尔派遣兵团另一部则也攻占朔县，并越过阳方口，向晋北交通要点宁武进攻。至此内长城防线被敌接连突破，日军逼近忻口。

从10月1日开始日军就向着忻口前沿阵地发动了多次进攻，阳明堡等军事重镇接连被日军攻陷。