位于平型关东北侧的东跑池高地，自平型关战役打响以来，一直都是由第三十三军所部之独立第八旅在此布防。自平型关战役开始，日军多次进攻东跑池，双方在此反复争夺，血战连场，山坡上尸积如山。战至 9 月 27 日，旅长孟宪吉亲临前线督战，将原本驻守此地已经伤亡惨重的部队换下，调遣第六百二十二团接防。
就在平型关方向晋绥军和日军血战的时候，东条英机接到板垣征四郎的求援，随即派兵由大同南下，向雁门关及平型关侧后方发起进攻。日军南下后，直扑茹越口而来，遭到了第二百零三旅的顽强抵抗。经过血战，梁旅长和第二百零三旅所部官兵大部分牺牲，茹越口被日军攻占。为了保证平型关侧后方的安全，晋绥军第十九军军长王靖国命令方克猷旅反攻茹越口。然而敌强我弱，方克猷旅反攻失败，反让日军抓住机会乘势进攻，被一举冲垮。9 月 29 日，日军攻占繁峙县城，平型关侧后方彻底失守，前线的晋绥军有被日军包围的危险。
繁峙失守后，平型关战役局势急转直下，晋绥军彻底陷入不利局面。为了避免部队全军覆没，保存实力以利再战，傅作义在 9 月 30 日夜下达了撤军命令。接到命令的晋绥军各部随即向五台山一带撤退。
10 月 2 日，日军板垣征四郎第五师团攻占平型关，向西推进至大营镇境内。至此，平型关战役结束。
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