萧轩组织的试探性进攻也没有持续的太久，通过两天的战斗考验出了一些比较勇敢而精锐的队伍集中补充到志愿师之后，在兵临太原的第二天入夜之后不久，就在一次规模不小的爆破攻击之后率领志原师的三个团从连绵数里的城头协同第一军和第二军发起了猛烈的进攻。

城内接连不断的爆破攻击也让进攻的队伍付出了一些伤亡，可是在全新的攻城体系之下，并不适合于新时代，也没有所谓棱堡的太原城虽然高大，可城头还是在一夜的进攻之下就大面积的沦陷了。

占领了多处城头的志愿师没有在白天的时候急于进攻，而是让第一军而第二军的火器部队乃至工兵爆破部队在经过一个白天的准备之后，在天色刚刚落幕的时候就再一次发起了猛烈的攻势，城头上的守军防御体系也很快瓦解了。

同其他地方很多乌合之众不同的是，云集在太原城的十多万守军在城头失陷之后竟然还拥有展开巷战的打算和意志，这也让萧轩对山陕一带的对手多少有了一些钦佩。

不过战局到了这个时候，一切似乎也就没有了悬念。依托城头上的侦查和指挥，通过在白天集中兵力各个击破的方式，接连经过五天左右的激烈城内巷战，原本明显占有兵力优势的对手抗压能力似乎也达到了某种极限，开始有越来越多的人马在这个时候选择了投降。交战的过程中，第一军和第二军也有越来越多的官兵乃至队伍在实战中脱颖而出。

或许是夜间追击溃逃的敌军并不容易，在混战中至少一半左右的大同军乃至六成以上的骨干还是最终撤了出来。然而毫无疑问的是：在萧轩所率领的志愿师的突击面前，即便是拥有十倍兵力优势的对手，也在这种罕见而凶猛的打法下溃败了。

同从北京攻防战和通州之战，再到辽东的不少作战相比，在付出代价并不算太大的情况下就在夜战进攻中挫败了十倍规模的对手，这让志愿师很多在之前一系列恶战之下有些厌战与动摇的官兵再次恢复了不少士气。

重新做了短暂的修整，并且重新收集了打出去的不少弹丸，从缴获物资中做了一些必要的补充之后，几千人的队伍利用留下来的一些不算特别难以驾驭的马匹来减轻火力负重，以最快的强行军速度沿着大道向南展开了推进。

源源不断撤退入宁武关一带的大同方向明军很快就穿来了大军在怀仁以南战败的消息。数万规模的大军，居然在敌军数千精兵的突袭之下如此轻易的就陷入了溃败，这样的事实也让孙传庭感觉到了巨大的震动。毫无疑问，之前自己对这股强敌作战能力的判断出现了明显的失误。几千人对几万人，终究不是几百人对几千人，如果战斗力优势足够明显，这样的例子在历史上同样不是没有。如今，宁武关方向的明军主力很显然面临着被内外夹击的危险。

孙传庭虽然经历的战事并不算多，不过对战场的悟性却并不算太差，当意识到了继续企图留守宁武关已无太大意义，很可能让兵力规模庞大的军队陷入绝境之后，就果断的下定了决心展开了向太原方向上的撤退。至于当面的两万左右规模战斗力同样还算强悍的对手，通过多日的交锋，孙传庭已经判断出那些队伍虽然也算拥有很强的战斗力，但绝不会如同那支恐怖的“志愿军”一样在主动攻击方面如此凶悍。

在各路大军拼劲全力的溃逃中，距离还是给了明军足够的机会，在萧轩所率领的志愿师主力同革命军第一军与第二军汇合，并且兵临太原城下的时候，原来云集于宁武关方向上的十多万明军主力也逃到了太原城方向内，如果加上一些从北面溃逃过来的大同府参军，还有城内留守兵力，并不算有多大的太原城在此时云集的兵力已经多达十五万之众。