8月5日，各師向指定位置開進。
二師在奇村與閻老西部第十九軍先頭部隊遭遇，熊厚發下令開火。
二師的炮兵把所有炮架在村外的土坎上，對著公路上的敵人猛轟。
敵人頭車被炸翻，後面的車堵在路上，進退不得。
熊厚發命令一團從正面壓，二團從側翼迂迴。
不到兩個小時，敵人一個團被打垮，丟下了兩百多具屍體和幾十輛汽車，狼狽退回太原。
閻老西急令第三十三軍趙承綬部向忻州增援。
趙承綬帶著一個師，從太原出發，沿同蒲路北上。
五師在忻州以東與趙承綬部交上了火。
丁偉命令各團佔領有利地形，構築工事，誘敵深入。
趙承綬以為八路軍兵力不足，於是命令部隊全線進攻。
三個團的兵力從正面壓過來。
李雲龍在望遠鏡裡看著黑壓壓的敵人，對身邊的丁偉說道：“看來趙承綬想一口吃掉你，你乾脆就讓他咬，但別讓他咬實了，你再打他的兩翼，讓他顧頭不顧尾。”
丁偉命令一團從正面佯攻，吸引敵人火力，二團和三團從兩翼迂迴，插入敵後。
同時，李雲龍命令騎兵師從更遠的側翼機動，截斷敵人的退路。
戰鬥從中午打到天黑。
趙承綬的部隊被分割成幾塊，首尾不能相顧。
入夜後，李雲龍命令坦克大隊投入戰鬥。
八輛坦克在夜色中突然出現在敵人的側翼，車燈大開，機槍掃射，履帶碾壓。
敵人沒想到會有坦克在夜間突擊，陣腳大亂。
有計程車兵扔下槍就跑，有的跳進路邊的溝裡不敢出來。
趙承綬帶著殘部連夜逃回忻州，清點人數，損失了八百多人，丟了五門山炮和十幾挺機槍。
……
忻州外圍作戰，晉東北軍區斃傷俘敵一千五百餘人，繳獲山炮八門、輕重機槍西十餘挺、步槍六百餘支。
二師、西師、五師各傷亡兩百餘人，騎兵師損失八十餘人。
坦克大隊無損失，八輛坦克全部安全返回。
李雲龍把戰報發給中央軍委，李同志回電鼓勵：“打得好，繼續向忻州推進，相機奪取忻州，威脅太原，配合各戰區作戰。”
