在抗日战争全面爆发之前，傅作义便在百灵庙大破日军，此后在对日作战中又屡屡大破日军。
1938年冬，蒋介石令傅作义攻击安北大佘太以北的高台梁地区，以此来牵制日军，傅作义经过仔细考虑，建议直接攻打包头，牵制华北日军的会效果更佳。
事实上，打包头的命令，蒋介石实在不敢下。自全面抗战一来，中日交手屡战屡败，贸然出兵北方重镇，蒋介石实在没有那个底气。但是见傅作义主动提出了请求，自然非常高兴地便答应了。
包头是山西人走西口走出来的一个城市，自古以来都是非常重要的据点。日军控制绥西之后，在包头修建了大量坚固的防御设施，驻军约1万人。并且在外围的固阳、安北等地都设了据点，很不好打。
傅作义仔细分析战局之后，决定兵分四路奇袭包头。
第一路：临时归傅作义部指挥的蒋介石直属部队骑兵第7师门炳岳部。在包头东，萨拉齐东西沿线破坏铁路、桥梁，断敌东援。
第二路：31师孙兰峰部。乘夜避敌外围据点，直插包头，组织突击团，直捣敌指挥中心，并分别围歼敌人。
第三路：101师董其武部。直插包头西北面，阻止前口子等外围据点增援，并协同31师从北面进袭包头。
第四路：新建32师袁庆荣部。截击安北、固阳方面增援之敌，并及时支援攻城部队。部队从驻地出发，昼伏夜行四昼夜到达指定位置。
93团孙兰峰部在包头西门架云梯时，一个不愿跟着日军干的伪蒙哨兵主动提出带路，于是很快就攻下了西门。董其武部的302团在进至昆都仑召时与日军遭遇，生俘伪蒙军团长于振瀛等近300人。
两天之后，日军的增援部队从归绥、大同、张家口陆续开来。如此一来，蒋介石让牵制华北日军的目的便达到了，而且效果还非常之好。
但源源不断赶来的日军，对傅作义部造成了很大的威胁。经过仔细考量之后，傅作义决定先转移至五原，董其武部负责殿后。
包头一战，傅作义歼灭日伪军3000余人，汽车百余辆，坦克3辆，军需无数。日军联队长小林一男大佐、小原一明大佐等20余名军官被击毙。
张家口的日本蒙疆驻屯军集团司令官冈部直三郎在包头大败之后，气急败坏地迅速组织了大量军力反扑。包头战后不足一月，便分三路再犯绥西，却沿途遭到傅作义伏击，损失惨重。
1939年2月3日，日军侵入五原，随后日军便宣布绥远全省都被日军占领，傅作义全军覆没，并在五原开了欢庆会、并且把王英任命为“绥西自治联军”总司令。
2月下旬，傅将军派袁庆荣攻临河、陕坝，发动“绥西战役”，共毙（伤）敌2100余人，摧毁日军汽车百余辆，坦克5辆，战马300余匹。
2月26日晚，傅将军在团长以上干部会议上提出了1个月内一定要收复五原的计划。
3月15日部队动身，19日到达预定地点。31师安春山团、绥远游击军曹子谦团和五临警备旅阎萝云营组成的主攻突击队于20日秘密向五原运动。半夜时分，他们突然攻占了城门，如神兵天降，日军瞬间没了方寸，只得依靠精良的装备死守待援。随后傅将采纳连长孙英年秘密用山炮平射墙堡工事的办法，大破日军的工事。日军水川伊夫中将、特务机关长桑原中佐及伪绥西联军中将王英全部逃窜，日军桑原中佐逃跑过程中被击毙。
3月22日，五原新旧城收复。
五原之战，共毙日军中将水川伊夫等大佐、中佐、少佐、尉官等军官300余名，士兵1100余名，毙伤伪蒙军3000余名。生俘日军指挥官观行宽夫等50余名，俘虏伪蒙军1800余名，获火炮30余门、汽车50余辆、轻重机枪50余支，其他军需甚多。五原战役又被称为“五原大捷”。
国民政府好不容易有了一场胜利，于是编特电嘉奖：“……不仅保障西北，而且奠定收复失土，驱逐敌寇之基础。在抗战全局上，关键尤为重要，功业彪炳，殊堪矜式。特颁给傅副长官作义最高荣誉之青天白日勋章。”傅作义偏偏也怪，居然没有接受。
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