头进击，复派二十九军戢翼翘，骑兵集团张树森部，衔枚急进，业先后占领定县、石家庄、包围侧翼，断其归路。敌军前线溃退，不复成军。是役毙敌确数计旅长二员，团长六员，营长以下七十余员，士兵约近万人，生俘官兵约数千人，步枪数千支，大炮数十尊，机关枪数十架，其他辎重无数。军资遍野，骸骨积山。晋民何辜，肝脑涂地。是阎氏一手之误，因利投机，阴行诡道，天夺其魄，自取败亡。足使背弃信义反复之徒，垂为炯戒。我大元帅诚心公道，天日为昭。威德广被，故能将士用命，迅奏肤功。学良、麟春何德何能，适逢运会，根求源本，士气激昂，一鼓歼敌者功什之一，天心佑顺，百验不爽者，功什之九也。现在分饬诸军，乘胜进击，分别缴械中。详情续达，先露布以闻。张学良、韩麟春。真未。”
当时在北方的军事观察家认为晋军战略上欠斟酌，分析当时形势甚有见地，特抄如下：
“一般人观察，晋当京汉主守，而京绥主攻，如占南口京师震动。奉军即在京汉获胜，亦当回顾后方根本。乃晋军不知如此，两路均采主攻，该军平日训练，又系守重于攻，今突取攻势，已嫌教育不够，而配置不合，亦为失着。盖京汉路晋军有六万，京绥路则只出有三支队。奉军退出张家口后两日，晋军方进，似终无急进模样。此路奉军原本最少，晋不以主力进取，诚奉方之幸事也。复次晋军有一大病，即兵力太分。奉军专守，力易团结，晋方两路同攻，此处置一旅，彼处进一团，奉军则预置防军，来则击之，凡此皆晋军战略错误，致不能收速战之利。晋更有一失算之事，即认为奉军三四方面之军，已不堪一战，故以重兵压迫京汉路，又希冀冯军可以加入。不知迂回计划成功仍出于三四方面之部队，而冯军来援者，又复不能踊跃，终致失败，可见用兵料敌之不易矣。不过奉军虽胜，但据干部人云，此次战争，奉系被动，晋主力既已损失不小，自难再战，奉方则始终认冯为敌，愿与阎友。阎此刻即罢战言和，奉不愿穷兵攻晋，诚以阎在山西，究有治绩，奉实无利其土地之意。且易一人去，亦未必便比阎好。不过阎受包围，恐已欲罢不能，奉亦只有相与周旋耳。”
自奉军在京汉路正面告捷后，奉军就控制了保定以南，可是当张学良报捷电发出后，京汉后路突起变化，距北京城百余里的涿州，于10月11日下午发现晋军三团将城占领，京保交通遂告中断，奉军卅军军长于芷山赶往指挥，12日将晋军击退，可是奉军甫撤，晋军又来，涿州二次陷落。15日张学良亲率劲旅会同于芷山等包围涿城，邹作华亦派炮兵轰击，结果又将涿州车站夺回，晋军仍据城坚守。26日张学良到松林店视察防务，随即下令于27日早发动第三次攻击，战况虽然剧烈，但奉军毫无所获，30日奉军第四次攻击，以张学良合卫队旅为中坚，万福麟亲自到前线督战，双方激烈战斗一日夜，涿州城虽然两度轰开，但卒未攻克。
晋军守涿州的是傅作义，这一战使傅作义大露头角。而涿州的攻防战也取代了京汉、京绥两线的重要性而成为奉、晋两军的主战场。观察家认为涿州若果为孤城，则守者无益，攻者亦可不必亟亟，于军事上自无重要意义，但两旬以来奉军总攻达四次之多，城失而复，高潮迭起。奉军除利用重炮作掩护而外，并预备泥沙五万袋，木杆数千条作步兵爬城之用。但涿城守军在城脚挖掘深穴，同时准备大量满盛沙土的麻袋，城垣遇炮轰开缺口时，沙袋立即堵塞，当奉军逼近城墙，守军机关枪及手榴弹同时齐发，因此进攻的奉军所受损失比起守城的晋军为大。
11月17日奉军第五次猛攻涿州，仍未得手，传说在这次攻击中奉军曾使用毒气，阎锡山为此致电张作霖质问，电云：
“张雨帅勋鉴，迭接涿县敝军傅师长电称，自铣日起至效日止，贵军用毒瓦斯弹，攻击涿城，人民因不明防护方法，受毒气而死者甚众等语。毒瓦斯国际间尚且禁用，况对国人乎？弟亦深知毒瓦斯之能杀人，所以不敢用者，亦以子孙须长久作中国人民，因一时之胜负，而为子孙得罪中国人民，想亦我公之不许也。阎锡山。印。”
张复电云：“阎百帅鉴，电悉，涿洲之役，傅作义受执事乱命孤军深入，以致粮尽援绝，坐待灭亡。越境而侵入，不能援城亡亦亡之义，负嵎而祸众，更难以效死弗去为宜。晋军何辜？而使效困兽之斗。涿民何辜？而使受鱼池之殃。凡此种种罪恶，皆由执事之认贼作父，一念之差，有以致之。毒瓦斯之用，外国人借以制生番，击野兽，涿州之寇也，穷寇也，笼鸟釜鱼，早晚间事，何须乎毒瓦斯。涿之民，良民也，虎狼入室，救之不暇，何忍出毒瓦斯。爱我涿州之民，欲除涿州之寇，一切精兵利器，屏置不用，仅用燃烧弹烟幕弹，以待逆敌之自决而已。若不顾人道，不爱吾民，则以我军数百万健儿，取此弹丸之地，不犹易如反掌，何致经旬不下耶？南北两路，逐数十万晋军如摧枯拉朽此执事所亲历者，何待于涿州之敌，而用此毒瓦斯也。今晋北绥远，已全归中央，平型、龙泉各关，已均收复，执事祸晋祸国，……已将终了，如能翻然悔悟，本大元帅不为己甚，何所不容，尚当量予保全。倘怙恶不悛，则将来攻取太原时，我之坚甲利兵，或当一试，以为背信灭义祸国殃民者戒。祸福之几，惟希自择。大元帅。
漾。”
奉军久攻涿州不下，使得在京绥、京汉两线的频传捷报为之黯然无光，尽管奉军以绝对的优势向晋军攻击，可是区区一个涿州城在傅作义坚守下，屹立无恙，奉军纵使作任何解释也无法令人满意。
自奉军开始总攻击后，10月14日在京绥路克宣化，15日入张家口，17日占领石家庄。10月18日张作霖下令颇有对阎适可而止，不愿过事逼迫，以拆散阎、冯之合作，令云：
“迭据张学良、韩麟春电呈，收复定县，正定、石家庄等处。张作相、汤玉麟、高维岳电呈，收复宣化、张家口等处。其涿州、门头沟一带之逆军，亦据报分别击散情形。查阎锡山附乱称兵，甘为戎首，本大元帅迫不得已，令饬各路将领，分途进讨。所幸旬日间，均告克捷，固由各将领督率有方，各军士夺勇用命，实乃天心仁爱，眷佑国家。……故在我虽仓卒应战，得以迅速奏功，在彼则师出无名，不得逞其凶志。惟此次战事，甚为剧烈，伤亡众多，作战区域，摧毁残破，同是国家土地，同属国家人民，何罪何辜，罹兹惨劫。言念及此，良用痛心。阎锡山首难殃民，罪有攸关，倘有悔祸之诚，本大元帅亦不愿过为已甚。若仍恃其顽强，罔知悛改，为国家大局计，惟有遣军进剿，以救晋民于水火涂炭之中。各该将领务当整厉精神，力加戒惕，毋得乘胜而骄，毋以多杀为贵。军入晋境，尤当严饬所部，毋得扰及闾阎。即逆军之将校军士，但非顽强抗拒，亦不得肆行诛戮。其有输诚来归，均准一体容纳。所有经过战事地方，被灾人民，着饬知各该地方官妥为抚辑，毋任失所。此次出力将领，业已明令分别奖励，其余出力官佐及阵亡将士，一并查明呈候从优奖恤，此令！”
此后京绥路一线进展极为神速，10月30日起迭克柴沟堡、怀安、天镇、阳沟等地。11月3日奉军占领大同，并由大同南攻，续进至山阴县。右翼抵朔州，正面迫攻广武、雁门。张作相率主力移驻浑源，在平型关之奉军于芷山军及龙泉关之王树常军则越过沙河镇及天营镇，＇奇‘书‘网‘整。理'提。供＇攻繁峙县及五台。晋军商震驻代州指挥雁门及繁峙两路。阎锡山坐镇太原调度五台及娘子关军事。
11月9日汤玉麟报告郭希鹏师占领绥远省城，奉军进至包头。14日奉军占领平型关，山西险要渐失。但阎锡山缩短战线后，兵力已可集中使用，奉军进入山西，山西交通不便，运输困难，易守难攻。12月2日奉军于芷山曾有报告军一电云：
“第五方面军团司令部，因沙河镇、大营镇先后攻下，特令本军担任进攻繁峙之线，其北部之战线，系命高都统率师由茹越口下广武会合，决对雁门三路并攻，以便早日克复。惟敌军对繁峙、五台两线，联络最紧，攻繁而不防五，敌方必能自为策应，恐有牵掣之虞。现军长已命第二十九师孙师长（旭昌）率领各团，星夜南进，现得报告，距五台仅三十五里，沿途虽有冲突，多系谭庆林溃军，不堪一战，因敌之主力，确在五台也。至于繁峙正面，由军长亲率第八师分途进攻，敌方士兵因天气奇寒，皮衣缺乏，多无斗志，故势如破竹。惟闻敌在繁峙防御之工程，极为坚固，现我军前线距繁甚近，日内定有剧烈战事发生，又军部已于东（一日）日进驻蔡家峪。
附闻。”
12月7日正午奉军派出正式代表偕同北京的慈善团体代表及山西旅京同乡会代表持白旗进入涿州城，向傅作义接洽和平让出涿州城，傅作义态度颇为倔强，代表们不得要领，因傅作义提出的条件是全师退往山西，做为和平让出涿州的条件，奉方认为这个无可协商，于是和谈代表在涿州住了两天，9日晚出城，毫无结果，10日返北京。
奉方代表在涿州前后三天两夜，对傅作义的倔强态度印象颇深，并探悉城内晋军原有五团，计三团步兵，一团炮兵，一营工兵，一营机关枪。傅入城后即实行粮食管理，计养军民不下8万之众，被困虽已两月，士气民心都未动摇。
阎锡山由太原到五台，因繁峙情况较紧，即到代州指挥。晋军长于取守，奉方亦承认已到大牺牲时期，但谓实逼处此，和平无从说起，只好打向前去。奉方军队在晋东晋北两面为张作相部吉军、汤高之热察军、第三、四方面之第八、九、十、及于芷山之卅军，人数不下7万。晋军实力亦相差不远，惟晋境多山，军事进行不易。奉军又时懔孤军深入之虑，所以虽具猛攻决心，但发展似甚艰难。
自晋方缩短防线，晋军即完全采取依险防守计划。其主旨乃在乘间整顿内部，增加实力，静待宁豫各军发展，然后再会师反攻。而奉军方面，亦以激战之余，需补充休养，且天寒道远，地势生涩，不愿孤军深入。故月来各路战事，均成对峙之局，无任何新发展。龙泉关间，虽有一度激战，然亦只能认为游击性质，并非正式动员。此时晋军战线，纯取包围固守形式，非至迫不得已，绝不轻易攻击。故目前只在防卫方面，多方努力。其目的欲利用天然之险隘，诱敌深入，乘机以图有功。北路方面两军现亦仍在对峙，毫无任何动作。平型关间形势，目前虽亦经一度紧张，但因奉方窥破晋军系诱敌之计，故亦急急后退，局势又归沉寂。该处正降大雪数寸，气候异常寒冷，山岭崎岖，道路泥滑，行军守尚较易为力，攻则极感困难，此亦奉军未急进的一个大原因。京汉南端之正太线，奉军仍驻守石家庄，晋军前线在获鹿井陉间，前锋虽时或有小冲突，但非主力战，无关得失。12月10日张学良、韩麟春自保定归京，韩于13日复由京赴奉，可见京汉军事，已不甚紧张。汲金纯亦曾一度入京，旋又赴石。张、韩等入京任务，是商讨应付战局办法，与涿州问题等。
傅作义坚守涿州城，五次击退奉军的总攻，受到中外的重视。
傅作义是阎锡山所部第四师师长，于16年10月14日进入涿州城，以旅长白某为卫戍司令，团长彭庆曾为城防司令，傅的守城战术很巧妙，不只是以少击众，而且设法使被截留于城外的挺进部队偷夺奉军械弹粮秣由地道运入城中，且在城内设有陷阱，奉军突入即落陷阱中，因此奉军虽先后五次总攻，但终能坚守孤城，击退奉军5万以上兵力。
奉军攻城统帅张学良鉴于傅作义守城顽抗，乃采取长期围困方法，傅作义针对奉方新策略，一方面积极从事于工事补修，一面掘取暗壕以防奉军的坑道攻击，一面于涿城西南角后方百公尺处添筑第二线防御阵地，构成极强固之散兵壕及炮兵掩体，并附以外壕，壕前利用半截树根构成铁丝网，通路上设置拒马，更于城西南角之两侧城墙上构筑极坚固之机关枪掩体，俾以火力封闭缺口。更在城内筑成第二线城墙，以期固守。
10月27日至30日之间，奉军曾以坑道进迫，经守兵察觉，以火药爆炸。奉军乃改以城外构筑工事，掘外壕设地雷铁丝网等，以围困守军。这时隆冬酷寒，守城官兵于冰天雪地中，忍冻守城，困苦特甚。而城内食粮仅能支持三日，军心不无恐慌，傅作义特电阎锡山报告，并与所部团旅长等联名签署，电文如下：
电一：“（衔略）连日敌猛攻甚烈，城墙被炮轰平者数处。室无完璧，弹粮将尽。敌虽伤亡甚夥