好在這些礦工也比較支援馬錚所部的工作。知道現在時間趕得比較緊，因此只要身體素質還行的就全都留下幫助馬錚所部拆卸裝置以及將戰利品裝上車。
七點鐘，天已經大亮了，送走剛剛裝好車隊之後。馬錚命令各部隊立即停止活動，部隊就地駐防，礦工立即躲入附近的山林裡，以防日軍的空軍進行報復。
而此時閣老山的戰鬥也進入了尾聲，日軍第12聯隊基本上被消滅的差不多了，剩餘的不到千餘人的殘部被包圍在閣老山以北三公里處的一個山樑上。覆滅在即。
事實上原口大佐早在五點多就接到了大同第26師團部來的玉碎電報，所以當時原口大佐就準備撤回烏拉特前旗，大同陷落之後他的援兵也就失去了作用，所以當時原口大佐就準備立即撤出戰鬥轉移到安全的地方，免得被支那人包了餃子。
可以他意識到危險的時候已經晚了，呼延兵所部死死纏著他們不願意放手，日軍後退呼延兵所部就直接壓上來，直至援兵的到來。
7點半，在傷亡過7o%之後，原口大佐最終決定向八路軍投降。
他不怕死，但是明知道已經沒有了突圍的希望，再堅持下去就是在拿士兵的生命做賭注。儘管原口大佐也清楚，一旦他下達了投降的命令，那麼它必然會被大本營列為罪人，即便八路軍不殺他，大本營也會處決他的。
但是原口大佐不在乎，他在乎的是麾下這一千多士兵能不能得到八路軍的饒恕，保住性命。在得到八路軍一線指揮官的點頭同意之後，第12聯隊選擇了投降。
第二天天剛剛亮，外面還只是灰濛濛的，日軍的飛機便來了。好在馬錚知道沒有制空權的情況下和鬼子的空軍頂牛的下場是什麼，所以早就命令部隊在天亮前便撤出了陣地，全軍全部隱蔽到了大同城外的廣大礦區。
大同城外別的沒有，廢棄了的煤窯還真不少，別說一個步兵師了，就是一個集團軍也能藏得下。日軍空軍部隊在大同城外晃悠了半個多小時，除了看到個別的幾個日軍之後，連敵人的影子都沒有看到。
但是日軍還是不死心，駐蒙軍司令部已經和天鎮、大同以及礦區的鬼子聯絡過了，結果卻是一個都聯絡不上。
失聯是一個很敏感的詞，在這樣的情況下失聯很有可能意味著戰敗，已經被馬錚所部攻佔了。
無奈之下駐蒙軍司令部只得命令增援天鎮的日軍第19聯隊加緊度趕往天鎮，同時命令獨立混成第二旅團必須與今天上午抵達大同城下。
上午八點一刻，懷安方向的日軍終於出現在了天鎮城東，隨即雙方陷入了激戰。
與此同時，著急了的日軍駐蒙軍司令部緊急向華北方面軍司令部求援，請求華北方面軍司令部立即派出附近有力的部隊增援天鎮和大同。蔚縣、逐鹿、懷安等地額的日軍紛紛行動了起來，馬錚所部突如其來的一擊徹底打亂了日軍的佈置，倉促的投入戰鬥。
得知馬錚所部已經打下了大同城，八路軍總部大為高興，當即就來賀電。同時也讓馬錚所部一定要戒驕戒躁，決不能輕敵大意。
同時八路軍總部電令12o師、129師、晉察冀軍區、冀中軍區等部隊立即相機投入戰鬥，趁著日軍都在增援大同的時候擴大底盤，收復失地，一時間整個華北地區都在打仗，徹底亂成一鍋粥了。
由於日軍上下的目光都集中到了大同，所以周圍的日軍都在收縮兵力，這給了八路軍一個好機會，迅出擊，將晉北諸縣的日軍據點一一拔除，各部隊都有所斬獲。