归绥、包头真是两块硬“骨头”！久攻不下，贺龙果断下令撤出战斗。周士第率晋北野战军进逼忻州，阎锡山为杀一儆百，杀了县指挥李义龙，关了师长王乾元，下令死守。
集宁会战，“共产党犯了一个错误”，没去攻击敌三十一师，结果让傅作义拣了一个便宜。
在贺龙用兵卓资山的时候，中共中央军委发出指示说：“如傅作义固守归绥，则先将包头、五原、固阳占领，逼傅部绝食突围，然后歼灭之。如我能迅进，可能速占归绥。”卓资山战斗胜利后，傅作义已将其主力撤到归绥。
在这种情况下，贺龙和聂荣臻约定在卓资山以东的隆盛庄会面商定下步行动。
10月26日，聂荣臻到达隆盛庄，然后与贺龙一起进入卓资山。贺龙、李井泉和聂荣臻见面后，研究了下一步的作战部署。当时，傅作义为避免遭受我严重打击，采取了“一触即退”的战法，他的部队对当地地形熟悉，骑兵部队较多，跑得很快。据此，贺、聂等商定：先肃清外围，合围归绥，再行攻城，并派一部兵力西出包头，切断傅作义后路，孤立归绥之敌，以利于在其动摇恐慌时予以歼灭。
聂、贺决定的围攻归绥的部署是：晋绥部队第三五八旅、独立第一、二、三旅等部在平绥以南、大黑河以北地区从东向西肃清什兰代、后不塔气、范家营等各点之国民党军，占领坝口子；晋察冀部队以冀察纵队肃清铁路以北古楼板、哈拉沁、红山口、坝口子及讨速号、鹤心营子等地区之国民党军，占领坝口子；冀晋纵队以第三旅（附第四旅第六团）配属冀察纵队执行任务，其余部队担任对大同国民党军之警戒；冀中纵队集结于陶卜齐地区为总预备队，并以一部进占归绥以东阵地，配合晋绥部队和冀察纵队完成对归绥之合围；晋绥部队的独一旅、骑兵旅与冀察纵队骑兵二团组成挺进军，由王尚荣指挥，沿铁路西进，截断归绥与包头间的联系，相机夺取包头。
按照上述部署，晋绥、晋察冀部队分南北两路向归绥逼近。两大部队没费多大力气，就占领了归绥外围的许多据点，于10月底很快完成了对归绥的合围。
归绥是绥远省省会，有新、旧两城。傅作义在决定退守归绥之初，就开始构筑防御工事，在其防御前沿挖有外壕，设置铁丝网、鹿砦等障碍物，有些地方还有电网。这时，傅作义已将其主力第三十五军、暂编第三军、新编骑兵第四师共2.4万人集中归绥，原伪蒙部队扼守归绥外围据点，由傅作义亲自指挥，因新城较小，有城墙，可凭坚固守，而旧城地域较大，没有城墙，城北距山较近，傅作义判断城北可能为晋察冀、晋绥部队的主要突击方向，故以主力守旧城，并将防御重点置于城北，机动部队控制新城，以地方武装活动于外围武川、托克托等地，对晋察冀、晋绥部队进行袭扰、破坏。
11月6日，中央军委就围攻归绥的战法问题指示聂荣臻、贺龙：
（一）如我兵力、士气、技术三方面均占优势，应毫不犹豫一举攻克，今则三者有二，惟技术准备不明。据云：张垣缴有七生五野炮及十生五重炮，附以山炮，备足量炮弹（五千以上），工兵炸药集中使用，破坏要点，只要弥补这一技术缺点，最好采取这一方针，迅取归绥。
（二）敌集五师守城，似准备积极防御，顺应敌之企图，我以一部积极佯攻（使敌认为真攻），荫蔽主力，诱敌出击歼灭之，此种战法似亦可与第一项战法联合运用。
（三）围坚攻弱，即是以小部弹性的困困归绥，主力西进攻萨拉齐、包头、五原，得手后回头再攻归绥。
（四）以上三个办法均不可能时，发动群众，武装群众，主力集结机动位置。小部队不断袭扰，久困重围，使敌粮尽弃城，然后歼灭之。此法需要较长时间，以上四项办法，以何项合乎主客观具体条件，须根据具体情况决定。
接到军委的指示后，聂、贺对归绥的敌情进行了具体侦察，决定立即攻城。但由于归绥城防设施坚固，城周有许多大小碉堡，攻击的部队缺乏大口径火炮，也缺乏大兵团作战的经验，攻击未能奏效。而守军采取“以攻为守”的战术，先后用两三个师的兵力，向坝口子等归绥外围我方阵地发动反扑，经过激战，双方形成对峙状态。
按预定计划，在完成对归绥的合围后，晋绥、晋察冀部队立即以晋绥军区独一旅、骑兵旅和冀察纵队骑兵旅第二团沿铁路向包头推进。经过约一个星期的战斗，在击溃和歼灭几批小股敌人之后，西进的挺进军抵达包头城下。
包头市是绥远省两大城市之一，人口十余万，位于平绥铁路西侧，为通向黄河后套重要门户。包头城墙高五至六米，厚二至三米，城周长十公里。
城外东北角禹皇庙有原日军修筑的钢筋水泥碉堡，地势较高，能以火力控制城外东、北两面，并有壕沟直通城内，城南电灯公司及车站设有电网和野战工事，城周四门均筑有坚固的碉堡。日本投降后，该地囤有大量物资，是傅作义的一个重要补给基地。
傅作义在包头集中了第六十七军等部约1.2万人防守，第六十七军军长何文鼎为防区司令，暂三军副军长王雷震为副司令，包头县长马秉仁为警备司令，统一指挥各部队组织防御。
11月9日，晋绥野战军独一旅二个团向包头外围的禹王庙、火车站等各点发起攻击，未能奏效。因挺进军兵力不足，在包头也与敌军形成了相峙局面。
贺龙在归绥城西接到了王尚荣旅长的报告，甚为焦虑。他在与聂总商量后，令三五八旅两个团（缺一个营）由旅长率领增援包头。该旅于11月11日赶到包头。
11月12日，晋绥野战军调整部署，改变突击方向，以独立第一旅和第三五八旅进攻包头城。攻人城内的四个营英勇战斗，奋力拼杀，与敌人展开激烈的巷战，但因兵力不足，在敌人猛烈反扑下，伤亡很大，弹药耗尽，攻城部队被迫撤出城外。在这次战斗中，晋绥野战军伤亡数百人，副团长彭济民在指挥战斗中英勇牺牲。
当天，贺龙就接到了攻击包头失利的报告。得知这一消息后，贺龙好久没有说话，而是在房间内不停地来回走。过了十几分钟，他要通了聂总的电话。
“聂总吗？我是贺龙。今天进攻包头失利，这块骨头不好啃，看来我们要调整一下部署。”
“是啊！现在归绥、包头两点都相持不下，我们要好好商量下步怎么办。”聂总说。
“那我们在哪里会面？”
“我现在就到你那里去，我还有些新的想法需要同你商量呢。”聂总放下电话，给身边的人员交待了几句，就上路了。
聂总从陶卜齐绕至归绥城西，与贺龙商定了下一步的部署：由贺龙、李井泉率晋绥部队全部西进增援包头，争取一举攻下包头，并打击向包头增援的敌人；晋察冀部队由聂总指挥，继续围困归绥，如果敌人出来救援包头，就在运动中予以歼灭；晋绥部队攻下包头后，主力即行东转，再共同围攻归绥。
两位老总还就战局谈了各自的想法。聂总说：“我感到，我军兵力在归绥、包头两点虽然都略占优势，但不占绝对优势，攻城不下，对峙久了，则消耗过大，粮食、弹药的供应会更困难。要攻克归绥、包头，必须增加较多的兵力，但在目前的形势下，我们两支部队都很难做到。再加上时值严冬，对我军作战也带来许多不利因素。所以，我军能拿下包头，再回师解放归绥，那当然最好，否则就不宜在绥远地区与敌人长久对峙，或集中兵力打归绥，或主力东调回到根据地，只留部分兵力巩固新开辟的地区。”
“是啊，我也有同感。我们可以将我们的部署和想法一同向军委报告，看看军委的意见。”贺龙说。
过了两三天，中央军委回电，下达了主力西进的指示，认为先取包头的意图是好的，但须集中力量。军委指示聂荣臻率晋察冀部队主力与贺龙、李井泉率领的晋绥部队一同西进，留部分兵力控制归绥，做弹性围困，进行封锁、袭扰。电报指出，如果包头不能迅速攻占，晋绥部队全力西进，消灭马鸿逵援兵，夺取五原、临河、陕坝；晋察冀部队主力控制包头至归绥的中间地区，隔断绥、包敌人的联系，并相机攻取包头；晋绥部队完成任务后，留一部分控制五原、临河、陕坝，主力回师东进，与晋察冀部队再攻归绥。
晋察冀、晋绥两区领导人接到中央军委的指示后，分别进行了讨论研究。
聂荣臻司令员认为，“这基本上是一个置归绥于不顾，而倾全力取包头的方案，这显然是不妥的”。
聂司令员认为，晋绥军区主力西进后，傅作义曾派骑兵第四师由归绥乘隙出犯，以一个骑兵纵队配合，向归绥、包头之间的萨拉齐方向攻击，妄图隔断我包头地区部队的后路。虽然后来骑四师在萨拉齐地区与我军作战时仍然“一触即退”，没有对我造成威胁，但这个动向很值得警惕。他于11月17日向军委提出报告建议：
第一，如果晋察冀部队主力西进，围城部队即转为劣势，而敌人必然乘机反击，全部战局有恶化的危险。
第二，如以全部主力西进，去夺取五原、临河、陕坝，这样，就分为归绥、包头、河套三个战场，相距八百余里，势必兵力分散，三处力量皆弱，难以相互策应。
第三，绥远地区并非根据地，没有巩固的后方补给线，粮食、弹药无法迅速前运，伤员后送也是个大问题。
因此，聂总提出仍按原部署进行，再打几仗，看情况发展，必要时应该考虑结束绥远战役，请中央军委重新慎重考虑。
11月19日，贺龙司令员、李井泉副政委也致电中央军委：“我们同意军委十六日电示，首先夺取包头、五、临，使傅顽陷于孤立，估计包头攻下把握较大，干部战士均有信心，但须加强突击力量，配合打马家援军和参加攻城。包头失去，对傅顽是很大打击，五临再失，可能促使傅顽内部发生变化；我们完全处于主动。如攻下包头，并肃清绥包线伪顽土匪，归绥以西粮食运输是可解决的，伤员、弹药运输则较困难，坝子口若能控制则还可设法运输。我们提议晋察冀部队主力即不西移，能再抽三个团协助攻包，则我力量更优势。并且攻下包头后，我主力可继续进行夺取五临。”
中央军委在接到聂荣臻和贺龙、李井泉的报告后，于11月22日复电，再次阐明了中央的战略意图和发动绥远战役的意义，并提出了具体办法。电报指出：
（一）苏联由于条件限制，必须保证蒋介石接收满洲各大城市，我争取东北大城市暂时无望，因此，热河、察哈尔、绥远对我之全国战略意义更增加其重要性，必须求得控制绥远会省，才能使我有较巩固的后方，保障张家口翼侧，并建立将来必要时进入新疆之通道（如果东北不能建立巩固的战略基地，新疆或许还有这种可能）。因此，绥远战役实关系我在目前以及将来整个时期的全国大局。
（二）目前绥远战局，似已成僵局，现在只能实行以下三个办法：第一、照聂意见执行，现在办法，以冀察晋部队围困归绥，贺李全力攻取包头，但据贺李电攻取包头把握不大，攻城即不能援，而围困归绥似亦无多大希望，短期内不会获得结果。如此可能成为长期僵局，天气渐冷，似非上策。第二，放弃围困归绥，聂贺两部主力集中，攻取包头，并打击可能增援队。如此，攻取包头把握较大，并有力打击援队。在打下包头后可再打五原或再打归绥，但归绥附近要点可能被傅顽控制，我之攻包部队后方可能被顽暂时截断，或受到骚扰。第三，围困归绥与攻取包头两个任务均放弃，战役暂告结束，部队撤退到机动位置整理，等候机会再打。如此我虽暂脱离被动，但战略任务未能完成，冀察晋部队不能解放，不独难子执行肃清同蒲北段顽军任务，且在南口方向紧急时及在蒋军向陕北进攻时，傅顽将仍为我大患大那时我恐须以更多兵力并以更大牺牲来对付傅顽。
（三）以上三个办法，我们意见，目前以执行第二个办法，集中力量攻取包头为好。因为能攻下包头、五原，即在基本上完成战略任务，归绥附近要点，失去一些无关大局，并可回头各个击破之，但两部主力攻包头亦可能还是攻不下，五原更无法攻取，那时实行第三个办法撤退下来，亦不会陷于被动。我们意见如此，但我们对前方情况不了解，望你们特别是聂耿根据情况及上述三个办法决心实行之。
贺龙、李井泉率领的晋绥野战军主力和冀晋纵队第三旅（欠一个团）并第四旅第六团进到包头附近时，归绥守军新编第四师乘隙窜出，并会同骑兵挺进第四纵队进到了二十四顷地以南地区；敌宁夏骑兵第十师也经五原、临河东援。贺龙、李井泉决心先打援后攻城，并将这一情况报告了中央军委。
11月23日，贺龙以独立第二旅、第三旅围歼敌新编骑兵第四师，刚与敌接触，敌即向托克托撤退，我军仅歼敌两个连。
同日，中央军委鉴于攻打包头困难较大，遂致电聂、贺：“关于你们部队的行动方针，如果你们估计在短期内没有把握攻下包头、归绥，就请你们考虑是否即将部队撤退到机动位置进行整训，相机再决定今后计划。”
接到中央军委电示后，聂总于24日致电贺龙、李井泉，征询对攻包的意见：“接中央二十二日、二十三日电后，请考虑攻包头有否绝对把握，我们意见，如经考虑有确实把握，就照原计划迅速动作，否则，照中央二十三日电执行。”
贺龙还是想倾全力攻下包头，实现中央战略意图。他与李井泉反复研究后，决心再次攻包，并于26日将攻包计划报告聂荣臻和中央军委。
12月2日晚，晋绥野战军在零下十几度的塞外严寒中，向包头发起了进攻。但此时，守军已加强了包头城的防御。攻击部队虽然英勇作战，连续发起猛攻，表现非凡，但由于缺乏攻坚装备，天寒地冻，病员日增，因而未能奏效。
就在这时，贺龙因长期劳累，胆囊炎复发，又患了重感冒，无法亲临第一线指挥，但他仍强撑着身体，在床上关注着战斗发展情况，向部队不断发出命令和指示。由于攻城部队久攻不下，贺龙经反复思考，感到在这种情况下若继续攻城，将遭受更大的损失，也没有取胜的把握。因此，他毅然决定停止攻城，撤离包头。
1945年12月4日至14日，参加绥远战役的各部队均先后撤出了对包头、归绥的包围，绥远战役遂告结束。中央军委12月8日给晋察冀、晋绥军区主要领导人的电报指出：“绥远战役虽未消灭傅顽主力，未全部完成战役任务，但由于全体指战员的英勇奋战，已给了傅顽以严重打击，消灭了最反动的二十六师主力，解放了绥东六县，孤立了大同敌顽，减轻了西面对张家口的威胁，创造了发动绥东、雁北新解放区近百万群众的有利条件，在战役中取得了宝贵的经验教训，将成为下次战役胜利的基础，应当重视这种经验教训，好好整理作为教材。”
贺龙司令员在攻城不下，处境被动的情况下，权衡得失，果断决策撤出战斗，体现了一位指挥员临危不乱，镇定自若的品质。曾任傅作义部第一零一师师长、第三十五军军长的董其武在全国解放后，同贺龙谈及绥远战役时说：“贺老总，你那时的指挥确实高明，很快决定撤退，不攻包头了，那是非常正确的。如果再攻，也不好攻下来。因为我们的部队工事里生着火炉，枪炮口都标定了方位，是以逸待劳，又有优势装备，弹药充足。包头城一面是山坡高地，一面是平坝子。我们部队据守在高处，给周围城墙泼了很多水，一冻成，又滑又硬，不好接近，你们是很难攻下来的。当时，你下令撤退，非常英明。”贺龙听了，笑而不答。
1946年6月，蒋介石撕毁协议，发动了对解放区的全面进攻，全国规模的内战开始了。进攻晋绥和晋察冀解放区的是第十战区、第十二战区、第二战区所属国民党军38个师，约26万人。蒋介石的计划是：首先占领承德和冀东地区，尔后以主力夺取张家口，控制平绥、同蒲铁路及平汉铁路北段，分割晋绥、晋察冀和东北解放区，然后集中兵力分别消灭晋绥、晋察冀的共产党军队。
为了更有利地抗击敌人进攻，对付即将到来的大内战，中央军委电示晋绥军区：在晋北地区组织一次战役，夺取同蒲路北段的一些据点，以便下一步集中兵力对付傅作义部的进攻。根据军委的指示，贺龙司令员、李井泉政委等晋绥部队首长经过讨论认为，晋绥部队北要对付傅作义，南要打击阎锡山，兵力不足，须在傅作义部尚未进犯之前，争取时间，迅速消灭阎锡山的一至两个师，夺取晋北同蒲路沿线及其两侧的岱岳、宁武、崞县、代县、五台、定襄、忻州等地，使晋绥、晋察冀两解放区连成一片，获得人力、物力的补充，以利于尔后会攻大同。目前，应对傅作义控制区暂取守势，对阎占区取攻势。贺龙把这一方针称之为“远交近攻，睦傅打阎”。
当时，晋绥野战军的三五八旅、独一旅、独二旅正在北线绥东地区防备傅军进攻，独四旅（1945年11月成立，旅长顿星云，政治委员杨秀山）正在南线汾阳、文水抗击阎军侵犯，晋北只有雁门军区几个地方团分布在各县。
为了保证战役的顺利进行，贺龙等向军委提议：从绥东抽一个旅，晋察冀抽一个旅，共同完成晋北战役任务。
6 月，中共中央决定，贺龙兼任晋绥军区司令员，并担任晋绥分局常委。
并经中央军委批准，成立晋北野战军司令部，由周土第任司令员兼政治委员，贺炳炎任副司令员，廖汉生任副政治委员，王绍南任参谋长，统一指挥晋绥野战军独二旅、雁门军区地方兵团和晋察冀野战军第十一旅等部发起晋北战役。
周士第又名周士梯、周力行、周平，1900年9月出生于广东海南岛乐会县新昌村。青年时期他与党的一支革命武装——“铁甲车队”结下了不解之缘。那时，周士第刚从黄埔陆军军官学校毕业，适逢中共两广区委征得孙中山同意，组建一支革命武装。周恩来时任中共两广区委军事部长，负责组建工作。周恩来从黄埔军校这期毕业生中选调了周士第和赵自选两人任见习官，协助徐成章、廖乾五、曹汝谦等组建“建国陆海军大元帅府铁甲车队”。
这支部队，名义上属大无帅府，实际上是中国共产党领导的一支武装。人员配备和部队行动等都由中共两广区委书记陈延年和军事部长周恩来决定。
1925年2月，铁甲车队和农民自卫军采取挖地道火攻等办法，迫使两个大炮楼里的敌人于2月13、14日先后缴械投降。广宁各地反动地主闻讯后，相继答应农会要求，解除武装，赔偿损失，同意减租。广宁农民运动获得一个大发展。这次行动后，周士第被提升为铁甲车队副队长。
1925年6月爆发省港大罢工，徐成章调省港罢工委员会，任纠察委员会委员兼纠察队总队长、总教练。周士第升任铁甲车队队长。他率领铁甲车队参加了解除郑润倚等反革命武装的战斗，参加了封锁香港的行动，1925年10月，英帝国主义支持陈炯明、郑润倚残部，到大鹏一带进行骚扰，并捉去驻沙鱼涌王母墟罢工工人纠察队十多人。铁甲车队闻讯，即由周士第和廖乾五带领四个班，赶往沙鱼涌救援。
11月4日凌晨，敌人向沙鱼涌南端小高地铁甲车队阵地发起攻击。周士第指挥铁甲车队士兵英勇抗击，打退敌人多次进攻，守住了沙鱼涌阵地。早7时半，在英帝国主义的飞机掩护下，千余敌人再次向铁甲车队阵地发起攻击。敌人越来越多，所有高地均被敌人占领，沙鱼涌街口也落入敌手。周士第意识到处境已十分危险，遂决定突围。他亲自带队在前浴血奋战，先打垮街口的敌人，杀开了一条血路，又打垮守桥的敌人，冲过桥头，终于突出了重围。突围后，发现有些队员未能跟着突击出来，周士第等商量决定，让农民去沙鱼涌散布说：黄埔军校的学生军打来了。这时，沙鱼涌的敌人正在煮饭，一听说黄埔学生军打来了，顿时四散逃命。铁甲车队成员遂全部突围出来。
沙鱼涌战斗，毙伤敌参谋长以下官兵200多人，给英帝国主义以沉重打击。中共两广区委对周士第和铁甲车队在沙鱼涌战斗中英勇顽强的战斗精神，给予高度赞扬。省港罢工委员会和广州群众团体为铁甲车队组织了盛大慰劳活动，还专门组织了报告会，请周士第报告沙鱼涌战斗的经过，号召人们学习铁甲车队的革命精神。毛泽东在广州农民运动讲习所向学员讲话时，对铁甲车队也给予了很高的赞誉。
北伐战争时，周士第任叶挺独立团参谋长。后来，北伐军打垮横行一时的直系军阀吴佩孚。由于独立团英勇善战，战功显著，被誉为“铁军”。后独立团改编为国民革命军第二十五师第七十三团，周士第任团长。
红军长征期间，中共中央派周士第任红十五军团参谋长，参加了直罗镇战斗。红军到达陕北后，为挽救华北危局，周士第率十五军团东征抗日，行程1000多公里，消灭敌人7个团。1936年12月，中共中央派周士第任红二方面军参谋长，协助贺龙总指挥和关向应政委工作。
抗日战争爆发后，红二方面军改编为八路军一二零师，贺龙任师长，关向应任政委，周士第任参谋长。1937年9月，在朱德、彭德怀率领下，一二零师开赴晋西北，在雁门关一带开展游击战争，到年底，歼日伪军千余人。并在十四个县组织了游击队、自卫军，控制了吕梁山北部地区，建立起抗日根据地。
1940年11月，晋西北军区（后改为晋绥军区）成立，周士第兼任军区参谋长。12月，周士第同张剑结婚。但他还没来得及与新婚妻子度蜜月，婚后第二天就去前线指挥反“扫荡”作战。1942年1月，关向应、贺龙先后去延安，军区工作由周士第主持。不久，日军发动了春季“扫荡”，采用“铁壁合围”、“梳篦战术”、“集中合击”、“分散清剿”等办法，妄图摧毁抗日根据地。周士第指挥部队，经过84天、200 多次战斗，毙伤日军3000多人。5月14日，周士第集中四个团的兵力，将窜入兴县之日军村川大队1400多人，包围在田家会，激战七昼夜，歼其大部，沉重地打击了日军的侵略气焰。
1942年10月，晋绥分局书记林枫从延安返回，传达了毛泽东关于“把敌人挤出去”的指示。周士第联系实际提出组织武工队。在主力部队、游击队、民兵和广大群众的配合下，武工队时而集中，时而分散，打埋伏，袭据点，摸哨兵，捉汉奸，埋地雷，割电线，破路基，断水源，并开展政治攻势瓦解敌军，使敌人草木皆兵，生活困难，如鱼之失水，鸟之无栖，一个个碉堡，一个个据点，或被挤走，或被袭占。到1943年，武工队在主力部队和群众的配合下，挤掉敌据点140多个，摧毁敌伪政权800多个，收复了3000多个村庄，还争取了100多个伪村政权为两面政权。同年8 月，周士第升任晋绥军区副司令员。
1944年6月，周士第因病回延安治疗休养。在病重期间，毛泽东亲自去看望周士第。1945年4月到6月，周士第在延安参加了中共第七次全国代表大会。会后，因病继续休养。侵华日军无条件投降后，周士第看到同志们纷纷奔向前线，心里十分着急。1946年，周士第未等病痊愈，即回到晋绥军区，接受指挥晋北战役的任务。
在晋北野战军将要作战的地区，阎锡山占据着从大同至忻州问北同蒲铁路沿线的12个城市，划分为北岳与关南两区，以第四十三军军长楚溪春为北岳区总指挥驻守大同及怀仁、应县、山阴、朔县五城，以第十九军副军长于振河为关南区总指挥驻守忻州及宁武、崞县、繁峙、五台、定襄、代县七城，总兵力达五万多人。阎锡山是山西的“土皇帝”，时任国民党第二战区司令长官。他总揽山西军政大权，实行封建割据，把山西变成自己的“独立王国”。
日本投降后，阎锡山冒天下之大不匙，把沾满中国人民鲜血的大批原侵华日军改头换面为“特务团”、“保安队”，作为骨干兵力配置在重点、支点上，饷粮特殊优待，士兵皆予尉官待遇，官佐委以高衔重权，原日军混成第二旅上校参谋今村升任关南区少将副总指挥。他还把不同建制的部队交叉配置在一个区域内，甚至一个点上，形成错综复杂的指挥关系，与阎保持多样化的联系，相互监督以保证忠实地执行“反共”政策。
晋北野战军司令部认真分析了敌情，认为敌军部署貌似严密，却存在着致命的弱点，如点多线长，配置分散，山头繁杂，矛盾重重等，只要在战役过程中坚持集中兵力，逐个拔点，逐段歼敌，变总体的弱势为相对的优势，变全局的被动的防御为局部的主动的进攻，就有把握取得战役的胜利。
晋绥军区首长决定首先攻取朔县，截断敌战争体系中的中间一环。朔县是敌北岳区南端一城，也是北岳与关南两区结合部，约1300人驻守。晋北野战军先期从绥东调回的独二旅三十六团和雁门军区第三团、第一团一部担负攻城任务，同时派出游击部队破击北至岱岳、南至宁武与忻州问的铁路并打击沿线据点，阻敌增援，使攻朔如“瓮中捉鳖”。攻城部队在当地群众支持下，预先深入朔县城周围勘察地形，侦察敌情，在野外进行爆破训练，利用山崖演练攀城，绑扎了大批云梯勾索。
6月17日零时30分，独二旅三十六团和雁门第三团隐蔽而迅速地摸到城下，突然竖起云梯，象天兵天将似地攀上了城墙。守敌见我军已登上城，一时乱了阵脚，虽仓促抵抗，但已是回天无力了。
我军首先夺取了城西北角，仅30分钟就冲入城内，攻击北门的部队用黄色炸药接连炸开两道城门，入城部队一面向纵深发展，一面配合其他方向内外夹攻。不到一小时，主力几乎全部入城，向街心制高点钟鼓楼和敌县公署、公安局及指挥部攻击。至17日晨，攻城部队全部占领朔县城，全歼守敌1200余名，活捉敌团长、县长。
贺龙得知首战告捷，非常高兴。他对周士第说：“晋北野战军要乘胜夺取宁武、原平、崞县、代县，然后攻占五台、忻州，完成任务后再行北上夺取怀仁、应县，为今后会攻大同造成有利形势。”
按照贺总的指示，周士第指挥晋北野战军南下再战宁武。宁武位于内长城以南，属敌关南区第一城，由保安第十二团和第四十师第三团一部约1400人驻守，保安第十二团团长辜仁声兼宁武总指挥。敌人为防我直接袭城，在城周200 —300米处构筑了碉堡和护城墩，在北面的大河堡及东面的宁武车站驻有一二个连。
晋北野战军以独二旅三十六团、雁门第一团攻城，由独二旅旅长唐金龙、雁门军区副司令员孙超群指挥。6月29日夜，部队冒雨接近城周据点发动外围战斗，先后攻占大河堡、车站及碉堡、护城墩，扫清外围。 30日夜向城内发起进攻，城内守敌乘天黑弃城突围，沿途不断遭到袭击，最后只剩300多人跑到原平镇。
7 月1日，周士第司令员、贺炳炎副司令员率晋北野战军司令部进驻宁武城。周士第在城内召集独二旅和雁门军区团以上干部会议，总结朔、宁战斗的经验教训。部队在攻占朔县后也出现了一些问题，个别单位为了解决部队给养和群众生活，擅自没收了一些粮店、面铺、商行等工商企业，影响不太好。贺龙得知此事后，立即给晋北野司发出《对攻朔部队违犯纪律的训令》，对这一错误进行严厉批评。遵照这一训令，野司在这次总结中展开了深入的检讨，责成攻朔部队组成工作团，返回朔县调查违纪现象，逐户退还擅自没收的工商企业的财产，并赔礼道歉，并在所有参战部队和全体指战员中进行了思想教育。
7月8 日，周士第、贺炳炎率晋北野司及独二旅、雁门地方部队抵达崞县附近。10日，晋察冀野战军派出的参战部队第十一旅于7月3日夺取繁峙城、7月5日夺取代县城后也抵达崞县附近，加入晋北野战军战斗行列。
崞县城位于大同至太原公路上的崞阳镇，驻有敌第四零师第二团、崞县“爱乡团”和几天前窜来的代县“爱乡团”，共有2270人。晋北野司经过研究，决定由唐金龙旅长、罗志敏政委率独二旅担任攻城，由陈仿仁旅长、王再兴政委率第十一旅作预备队并派一个营担任警戒，雁门地方部队攻击崞县西南同蒲路上的重镇大牛店井破击原平至忻州段，各部队于11日夜统一行动。部署确定后，周士第颁布了严格的入城纪律，以杜绝朔县违纪现象的再次发生。
7月11日晚，独二旅在扫除外围碉堡后，于23时集中火力攻城。各团将山炮与迫击炮、轻重机枪、掷弹筒集中使用，抵进到前沿300 —70米内，在统一时间一齐开火，打得城头上的敌人根本无法抬头，爆破组、突击队踏着硝烟扑到城下。三十六团以四个连队爆破组连续爆破的方式仅用十分钟就把北门的两道城门炸开了。第十七团夺取了西门鼓楼；第二十一团在先期入城部队的协同下，也从西门南段登城，团长带五个连堵击南关逃敌。敌人在我军猛烈攻击下大部被歼，余敌弃城而逃，出城不远又被我第十一旅警戒部队和独二旅侦察队消灭。这一战斗，全歼守敌2200名，而我军只伤亡71人，以较小的代价夺取了重大的胜利。
晋北野司把攻克崞县情况向晋绥首长报告后，贺龙极为重视，并将其经验归纳为四条：一，集中火力，突破一点；二，登城后，有准备地击退敌人的反冲击；三，预先划分各部队进城后的作战区域；四，敌人将肃清时，我军主力应迅速集中，以便打援和追击。这些经验报军委后，毛主席非常重视并批示：“攻崞经验甚好，望通报张坦、太行及陈赓，以供参考。”
晋北野战军取得的胜利，使阎锡山甚为不安。他自己也意识到原部署的弱点，遂变“分兵把守支点”为“集中固守要点”，立即收缩兵力，急令原平、忻口、五台、定襄、河边等处守军迅速收缩到忻州。忻州的守军增加到8000余人，包括第十九军军部、第三十七、三十九和第四零师各一部及一些保安部队。
晋北野战军主力南下，于7月16日接近忻州。贺龙告诉周士第：阎锡山怕丢了忻州，危及太原，很可能调兵增援，那时，你们可以打援，在野战中消灭敌一部，并力争将敌各个击破。
忻州城即将有一番苦战！
忻州是太原的“北大门”，是敌关南区总指挥部所在地，由第十九军副军长于振河、日本军官少将今村指挥。敌人把日军经营多年的城防工事增修加筑，配以重兵防守。在忻州外围，敌以三分之一兵力配置在匡村、营盘、车站等处，每处数百人至千余人。城周数百米内构筑了大批护城碉堡，每个碉堡直径有一丈多，高三丈多，能容纳约一个排的兵力，敌军称其为“望楼式碉堡”，而晋北野战军则称为“水萝卜碉堡”，在据点、碉堡川城墙外皆挖有深宽各丈余的外壕和护城壕，壕内灌注泥水，据点、碉堡与城内挖有暗道相通，便于相互联络、支援，地面开阔处铺设了大量绊雷、拉雷、触发地雷。忻州四面都是高大坚固的城墙，墙头架设双层电网，筑有掩盖工事，城角突出部挖有高高低低的火力点形成交叉火网，城西门、南门均被堵死，只留东、北两门进出。当晋北野战军向忻州靠近时，阎锡山就十分惊恐。他于7月15日派其第七集团军总司令赵承缓从太原到忻州，为守城官兵打气。赵承绶到忻州后，向守军训话称：“如果忻州失守，太原将不保，守忻必守城，否则忻州尤难守。”
他训完话，巡视了一下守城部队，第二天就跑回太原。为稳住军心，阎锡山下令枪毙了首失朔城、只身逃跑的朔县指挥李义龙，禁闭了连丢宁武、繁峙、代县、崞县的第四十师师长王乾元。与此同时，阎锡山急调第六十八师师长许鸿林率两个团北上增兵忻州。
晋北野战军获悉许鸿林率两个团急援忻州的情报后，周士第司令员根据贺龙的意见，迅速作出“围城打援”的部署，以一个旅在忻州外围监视敌人，主力八个团南下打援。
7月22日夜，当敌增援部队进至平社时；我打援部队向平社东南敌山头阵地猛烈攻击，相继夺取了六个阵地。敌军于23日晨向南窜逃，正好遇到预先布置在那里的我三十六团坚决堵击，被打得丢盔卸甲，四处逃散，只有敌师长许鸿林等200多人逃脱。我歼敌约2000人，缴获山炮三门、迫击炮二门和大量辎重物资。
平社战斗的胜利，使太原之敌再也不敢派兵来援，而忻州守敌盼援无望，只得作困兽之斗，一面固守城池，一面向城外我军阵地反击以图打破包围。
阎锡山见地面救援未能成功，改派飞机一日数次向我轰炸扫射，并向城内空投补给。
贺龙决心乘胜攻占忻州，命令在离石的独四旅旅长顿星云、政委杨秀山率两个团即刻北上，加入晋北野战军，增加攻城力量。
7月28日，晋北野司召开前委扩大会议，研究攻忻部署。根据敌人的部署，晋北野战军前委扩大会议讨论决定，于7月31日晚攻打忻州城，由独二旅打南关之敌并从南面攻城，第十一旅攻打匡村、营盘并从西北面攻城，独四旅为预备队并在东南、西南面佯攻，晋察冀第二军分区部队从东北面攻击并牵制敌人。
7月31日晚，下起了倾盆的大雨，我军各部队从预定方向运动，经过激烈的战斗，独二旅将南关之敌扫清，并拔掉了城外几个碉堡，第十一旅攻入匡村、营盘敌军阵地，但因雨大路滑，部队机动相当困难，加上敌工事坚固，待部队接近城墙时天色渐亮，不便继续攻城，野司决定各部队撤出战斗，返回原出发地休整。
天亮后，正当攻城部队有组织地返回时，传来飞机轰轰的声音。一架敌机在我攻城部队头上盘旋、骚扰。第十一旅战士见状，将机枪架起来一齐对敌机猛烈扫射，敌机被击中，迫降在城西我军驻地附近，战士们欢呼着跑过去，发现二名飞行员伤重毙命，飞机却基本完好。
攻城虽未取得成功，却意外地缴获了一架敌机，使部队的情绪一下子起来了。这一天正好是8月1日，也算是为人民军队建军纪念日献上的一份特殊礼物。“看飞机去”成了这一天部队和驻地老百姓的主要活动。
8月4日，野司召开旅以上干部会议，总结攻城战斗的经验教训，研究下一步作战方针。大家在讨论中认为，应当首先消灭城外车站、营盘两处敌军。会议之后，各部队进一步摸清敌情，调整部署，准备再次攻城。
8月11日夜，我军再次攻城，由独二旅、十一旅同时向营盘、车站守敌攻击，接连摧毁了数个碉堡，突入部分阵地，与敌军展开数次冲锋与反冲锋，毙伤俘虏了一批敌人。凌晨3 时许，天公不作美，忽降大雨，部队进攻速度明显慢下来，攻城部队到天亮时不得不撤出战斗。
这次战斗后，晋察冀参战部队奉命相继调回，归还原建制。而北面的大同战役于8月14日开始，晋绥军区调独二旅北上大同。晋北野司指挥的部队仅剩独四旅和雁门地方部队，在兵力上与忻州守敌相比已不占优势。贺龙认为，我们对忻州工事了解不多，炮兵不能按时到达指定阵地充分发扬火力，再打下去，成效不大。晋北战役50多天里，已经收复了9座城池，歼灭阎军8600余人，切断了大同、太原间敌军的联系，控制了忻州以北的同蒲铁路，使大同之敌陷入孤立，战役任务基本完成，不必再为忻州多费时日。因此，经中央军委批准，贺龙于8月15日下令结束晋北战役。
晋北战役前，晋绥和晋察冀两军区领导对攻打大同进行了反复酝酿，认为打大同的条件比较成熟。处在第一线的指挥员信心很足，有的甚至打了包票，认为打大同有把握。中央军委根据军区领导的报告与当时情况，同意攻打大同，命令晋察冀军区与晋绥军区部队配合，执行攻打大同的任务。
大同是我国著名的煤都，北接绥远，东连察哈尔，是平绥、同蒲两铁路的交会点，历来是兵家必争之地。日本侵略军投降后，阎锡山派第八集团军副总司令兼四十二军军长楚春溪率骑兵第四师开进了大同。他们与日伪势力同流合污，把原来的伪军改头换面，编成了省防第五军，并将部分伪军与骑兵第四师合编成暂编第三十八师。他门还把800多名日军加上伪警察部队，编成了保安教导总队。东北挺进军马占山的骑兵第五、六师，在绥远战役中也退缩到了这里。所以，敌人的这些兵力加起来约二万人，由楚春溪统一指挥。大同守敌虽然建制不一，战斗力不强，但大同城墙厚实，既高又陡，工事坚固，城下有交通壕，从近郊到城墙脚下有3道防线，筑有许多碉堡和暗堡。大同的地形是三面环山，山上山下都有敌人的工事据点，城东有御河，只有城南为平川较为开阔，总的来说易守难攻。
晋绥、晋察冀部队发起晋北战役时，北平行辕主任李宗仁、第二战区司令长官阎锡山，曾经乘飞机到大同，亲自作了坚守大同的部署。他们还把大批粮食、弹药运到大同，准备在大同长期固守。
1946年8月2日，根据中央军委指示，晋绥军区和晋察冀军区在阳高召开联席会议，到会的有晋察冀军区司令员聂荣臻，副政治委员刘澜涛、罗瑞卿，第三纵队司令员杨成武，第四纵队司令员陈正湘，张家口卫戍司令员郑维山，晋绥方面只有张宗逊副司令员一人参加。
会议由聂荣臻主持。多数同志认为，晋北战役后，大同已经成为一座孤城，尽管大同工事坚固，易守难攻，但守敌建制不统一，士气不高，战斗力不强，而我军经过整编和实战锻炼，战术、技术都有提高，士气旺盛。只要我军在外围作战时能大量歼灭敌人有生力量，再用坑道作业爆破城墙，大同是可以攻克的。
会议重点讨论了大同战役的组织计划，分析了大同的情况，区分了任务。
估计以十天作准备，十天扫清外围，再用十天即可拿下大同。张宗逊在会上提到我军攻大同，傅作义部队可能从归绥派兵东援。但大家认为大同属阎锡山管辖，不属于傅作义所辖的战区，估计我攻击大同进展顺利，傅作义可能不会出援。如果我攻击时间较长，傅作义即使出援，兵力也不会很大。最后会议决定：晋察冀军区以第三纵队周彪的第七旅，易耀彩的第八旅，第四纵队邱蔚、傅崇碧的第十旅，第二纵队萧应棠的第四旅，军区教导旅李湘部，第一军分区刘苏部两个小团，炮兵团进攻大同；晋绥部队以第三五八旅，第五军分区两个小团协助晋察冀部队进攻大同西北方向的任务。
攻击大同的总兵力约1.6万人。估计到南口方向的敌人三个师可能西援，因此命杨得志纵队隐蔽开进到延庆、永宁地区阻击敌人。为防备傅作义部约四个师东犯，策应大同，所以确定以五个旅（晋绥野战军的四个旅和晋察冀第二纵队第四旅）的兵力开赴凉城地区准备打援。为了便于统一指挥，决定由晋绥和晋察冀军区的部分负责同志组成大同战役野战指挥部，张宗逊任司令员，罗瑞卿任政治委员，杨成武任副司令员。
1946年8月3日，聂荣臻将会议情况和攻打大同的准备情况向中央军委作了报告，中央军委批准了攻打大同的部署，要求“精心计划，充分准备，坚决夺取之”，并准备歼灭傅作义可能派出的援军。
就在阳高联席会议召开前，扫清大同外围的战斗就已经在7月31日打响。在为时五天的外围战中，虽然歼敌2000多人，但打得并不理想，没有达到预期目的，使敌人退到了近郊和城内，增加了最后攻城的困难。
8月5日，参加大同战役的各部队按阳高会议的部署，集结兵力进行攻城准备，大同守敌也趁机增修工事，加强防御措施。
8月14日夜晚，我军主力以13个团的兵力，同时向大同近郊和城关的敌据点发起总攻。但由于我军没有攻坚经验，火力不强，仅用手榴弹和梯子攻打敌人碉堡，效果不好。近郊作战打得十分艰苦，几乎每前进一步都要付出很大的代价，而且许多据点得而复失，形成拉锯局面。
当周彪率领第七旅向城北进攻时，敌马占山部的海福龙团240多人在海福龙率领下起义，退出了北郊的白马城，第七旅顺利进占了白马城并乘势攻占了卧虎湾和板本、梅津两兵营及天主堂，后经十几天激战，终于在9月4日将北关车站和西大街、北关操场、面粉公司等地全部占领。
第三五八旅和第五军分区王赤军部在城西与敌人的战斗也十分艰苦，至9月4 日攻入西关车站，迫使守敌溃逃，我军占领西关。
易耀彩的第八旅主力和第一军分区刘苏部向城南方向攻击，到9月6日才将南关外据点全部肃清。
邱蔚的第十旅和李湘的教导旅苦战十几天，肃清了沙岭、曹天楼之敌，到9月1日向东关进击。
从8月14日至9月4日，我军用了20多天时间才将敌郊区据点和北关、西关的敌人肃清，实际上不少据点是敌人主动撤出的，我军没能按预定时间向大同发起攻击。
大同危急！
当蒋介石得知我军围攻大同时，他焦急万分。他本来想急令傅作义派兵火速救援大同，无奈大同属第二战区阎锡山管辖，傅作义是不会将自己的兵马去援救别人的防区的。为了促使傅作义增援大同，蒋介石在8月中旬下令将原第二战区阎锡山管辖的大同，划归了傅作义的第十二战区管辖。
蒋介石的这一招果然灵验，收到了立竿见影的效果。傅作义马上将第三十五军新编第三十一师、暂编第三军二个师和四个骑兵师共三万多人于9月3日以平绥为轴，分三路向卓资山、集宁进犯。
大同前线指挥部原来估计傅作义部队出动不会那么快，即使出动少数部队进攻卓资山，独一旅最少也可以守三天，到时派部队打援也来得及。没想到傅作义部队来得快，来得凶，来得猛。张宗逊见情况紧急，立即和晋察冀军区副司令员萧克一起，亲率晋绥第三五八旅和晋察冀的萧应棠旅等部驰援卓资山。
当张宗逊司令员率领的部队还未赶到卓资山时，就得到了卓资山失守的消息。我独一旅虽苦战数小时，但敌我力量悬殊太大，卓资山很快失守。
由于情况发生了重大变化，张宗逊组织召开了前线指挥部会议，决定先行北上消灭傅作义的增援部队，以后再打大同。
然而，我军在撤出卓资山之后，未能继续严密监视敌人，派出的侦察不够得力，致使敌人暂编第十一师、暂编第十七师、新编第三十一师，于9月7日从铁路北面经火石坝秘密东进，到达集宁西北地区集结。
直到9月8日晚，大同前线指挥部才得知这一情况，遂决定将部队主力转向集宁。9月10日，敌我会战在集宁城下。
我们的战士身穿单衣，不畏艰辛，从四面八方奔向集宁前线，刚到指定地点便投入了战斗。
在集宁城下的会战中，我军包围了傅作义的3个师，敌人一面阻止我军攻击，一面从西南两个方向攻城，企图拿下集宁，固守待援。经过一天两夜的激战，这三个师处在支离破碎的境地，我军只要乘势再一猛击，就会全歼这股敌人。当时，敌人赖以联络的电台，也被我军炮火打掉了，走投无路，呼救无门，完全陷入了绝境。
但是，我前线指挥部离战场较远，没能及时了解前线的详细情况，没能在一天时间里组织连续进攻，使敌人有了喘息的机会。
直到9月12日下午，我军再次向城下敌人发起攻击。而此时傅作义的主力第一零一师已赶来增援。我前线指挥部当即决定：主力部队立即西进，先歼灭赶来增援的第一零一师。
当时，各部队接到命令后，都不愿放弃即将被歼灭的敌人，但最后还是很坚决地执行了指挥部的命令。遗憾的是，部队只知道向大脑包山方向前进，去打一零一师，至于敌人的位置、我军的行军路线、作战的具体部署等不清楚，结果打援没有实现，集宁城下的敌人也恢复了元气。
我军部队经过几昼夜鏖战，特别是一整夜的往返调动，已相当疲劳。而敌新编第三十二师、新编骑兵第四师，尾随第一零一师前来增援，我军处于不利的境地。9月13日，我军放弃了集宁，撤出了战斗，16日又撤围大同。
在大同、集宁战役之后，傅作义在一次讲话中曾说：“集宁会战，按当时的情形，我们是相当的危险，很有失败的可能。最后能得到胜利，我认为是一个侥幸。……第一零一师参加战斗之后，共产党犯了一个错误，就是在12日晚上，他没有去攻击新编第三十一师，而去全力打第一零一师，这是共产党失败的原因。如果那天晚上，去攻新编第三十一师，我们的情况就相当危险了。”
后来，张宗逊在回忆大同、集宁战役时，也指出：这一仗虽歼灭国民党军8870人，但未能达到攻城、打援的预期目的，使张家口处于东西两面夹击的不利形势，这一战役没打好。