1936年(民国二十五年)2月，红军东渡抗日。阎锡山任命第三十四军军长杨爱源为总指挥，把晋绥军所有七个师的兵力编为四个纵队，沿黄河一线设防阻击。在第一阶段战斗中，关上村一战，晋军周原健全军覆没。阎锡山大吃一惊，深感红军的强大，绝非山西一省的力量所能抗拒，便急忙电请蒋介石派兵增援。蒋介石早想把他的势力伸向山西，便立即答应阎的请求，迅速派嫡系部队第十三军汤恩伯部、关麟征所属第二十五师孔令恂部、李仙洲部，经陇海路输送到豫西，由通晋的各渡口过黄河入晋，沿同蒲路北上增援。另派三十二军商震部由正太路开到晋中，增强保卫太原的力量，当时号称15万“中央大军入晋作战”，以壮声势，并在太原成立了晋、陕、绥、宁四省边区“剿匪总指挥部”，由陈诚任总指挥，调度一切，负责“剿办”。中国共产党为了避免内战扩大，回师陕北，并于5月5日发出《停战议和，一致抗日》的通电，号召全国各界人士和国民党政府，不分男女老幼联合起来，停止内战，一致对外，组成对内团结、对外一致的抗日民族统一战线。
但蒋介石的军队仍赖在山西不走，企图趁机削弱阎锡山的势力，并进而待机把阎挤出山西。这时，对阎锡山最大的、最直接的、最现实的威胁，莫过于蒋介石在山西的驻军了。
拿阎锡山自己的话来说，他当时“在三颗鸡蛋上跳舞，哪一颗也不能踩破”。所谓“在三颗鸡蛋上跳舞”，就是说和走钢丝绳一样，随时都有掉下来的危险。所谓“哪一颗也不能踩破”，就是说他哪一方也惹不起，哪一方也要反对，但又对哪一方也得应付一下，搞点关系。他为了求得自身的“存在与发展”，不得不与共产党以及进步人士进行一定限度的合作和采用一些共产党的口号。为了争取得到共产党的支持，阎锡山曾表示说，只要红军能撤回陕北，他就要使蒋介石的中央军离开山西。他答应共产党可以派代表、带电台到太原谈判。阎认为只要他能打出“联共抗日”的招牌，取得共产党对他的支持，就既可以利用共产党的力量与威信，动员群众来对日作战，暂保他的全部财产，又可以逼迫蒋介石不敢对他的“内政”进行干涉。不过，他这时采取的策略，其实质却是：既要联共，又要在暗中防共、反共；既要抗日，又要在暗中和日、亲日；既怕蒋、拒蒋，又要依靠蒋。基于这种态度，阎锡山先于蒋介石提出了“守土抗战”、“牺牲救国”的口号，于1936年(民国二十五年)“九·一八”事变五周年纪念日，在太原海子边(今儿童公园)召开万人大会，向公众宣布，“牺牲救国同盟会”(简称“牺盟会”)正式成立，对全国震动很大，博得了各阶层进步人士的支持和好评。
牺盟会成立后，虽然在群众中影响很大，号召力很强，报名参加的人也很多，但由于阎锡山的军政上层人物竭力反对，受到的阻力也很大，工作没有得到应有的开展。
为了通过牺盟会发展自己的势力，阎锡山特请薄一波回晋。1936年(民国二十五年)10月下旬，薄奉中国共产党中央指示，从北平回到太原，以太原绥靖公署主任办公室秘书的名义，到牺盟会任常务秘书，主持牺盟会的日常工作。从此，牺盟会得到了大发展，统战工作和抗日救亡运动很快发展起来。
会见周恩来和朱德
1937年(民国二十六年)7月7日，日本帝国主义发动了全面侵华战争，中华民族面临生死存亡的严重关头。第二天，中国共产党发出通电，号召“中国同胞、政府与军队团结起来，筑成民族统一战线的坚固长城，抵制日寇的侵略!”全国人民热烈拥护中国共产党的主张，一致要求对日作战。7月15日，中国共产党向国民党提交了《国共合作宣言》，希望由国民党方面新闻机关早日发表，并派周恩来等同国民政府谈判关于建立抗日民族统一战线的问题。在中国共产党的呼吁下，7月17日，蒋介石在庐山召开的各党派第二次谈话会上，发表了著名的演说，宣布对日抗战，宣称“地无分南北，人无分老幼，无论何人皆有守土抗战之责任”，并承认陕甘宁边区政府。
9月下旬，国民党公布了国共合作宣言，承认中国共产党的合法地位。这样，抗日民族统一战线建立，国共第二次合作正式形成。
为了联合阎锡山共同抗日，中共中央先后派彭雪枫和周恩来、刘少奇、朱德、彭德怀、邓小平、徐向前、程子华、南汉宸等来到山西，同阎锡山商谈合作抗日事宜。当周恩来等到达风陵渡后，阎派梁化之带专列前去迎接。9月4日到太原后，在火车站举行了欢迎仪式，又奏军乐，又检阅仪仗队，非常隆重。周恩来在太原先和赵戴文、梁化之进行了接触，后到太和岭行营，同阎锡山直接谈判，提出在二战区的范围内，成立有共产党八路军代表参加领导的统一战线的总动员委员会的建议。阎锡山根据当时紧迫的形势，表示同意在他控制下，在一定程度上发动人民群众，参加抗战，支援战争。双方就成立战动总会一事达成协议。9月20日，第二战区战动总会在太原宣告成立。
9月18日(农历八月十四日)上午8点半，八路军总部在侯马举行了抗日动员大会后，由朱德等率领，乘火车北上。经太原、忻州、定襄，于下午4点30分到达河边村。总部首长除朱德外，还有左权、任弼时、黄克诚(保卫部长)、傅钟(民运部长)等。
八路军在河边村火车站下车后，受到河边人民的热烈欢迎，阎府也专门派人到火车站迎接。当时，阎锡山正在村里小住，朱德便前往“东花园”会见阎锡山。阎锡山以上宾接待，双方就抗日事宜进行了商讨。随后，阎锡山设宴为朱德接风。
在晋北抗战前线
朱德和周恩来到五台后，由于大同已于9月13日失陷，日军主力正由冀晋边境的天镇、广灵向平型关扑来，企图抄袭雁门关后方，晋北前线与平汉前线的战局已迅速恶化。为了研究新的战略部署，更好地联合对敌，9月21日，周、朱二人到太和岭口再次会见了阎锡山。经过协商，对平型关的防守，双方约定：晋绥军负责坚守平型关正面，八路军隐蔽集结于两侧，待敌人进攻平型关时，前后夹击。方针决定后，各自进行准备。9月22日，朱德回到五台城，召开了一一五师连以上干部会议，对平型关战斗作了部署。根据部署，一一五师师部及三四四旅(旅长徐海东)在副师长聂荣臻率领下，从五台县蒋坊村出发，日夜兼程，经龙泉关到了阜平，然后迂回敌后，23日夜里到平型关附近的上寨村待命。彭德怀率电台工作人员驱车直上金阁岭，住在金阁寺，二线指挥作战。25日，八路军和晋绥军在平型关歼灭日军板垣师团1000余人，给日军以沉重打击，威震中外，有力地粉碎了日军三个月灭亡中国的梦呓，鼓舞了全国人民抗战的信心。
平型关战役后，日军不敢向平型关正面进攻，被迫改变战略，由进犯大同的日本关东军南下浑源，迂回于雁门关与平型关之间的茹越口，发动猛攻，以策应陷于窘境中的第五师团。接着，日军又占领了铁甲岭，29日夜间，占领了繁峙城。
在这关键时刻，阎锡山对形势作了悲观的估计，于30日深夜，在砂河南边的一个村子里，召开了军事会议，阎锡山命令前线各路大军，向五台山、云中山、芦芽山转移，集中主力于忻县、忻口之间，以保卫太原。雁门关方面，由行营参谋长朱绶光代阎下令撤退。
10月1日，阎锡山为了向山西人民“交账”，一方面把牺盟会的几个领导人叫去，说：“现在我要革命了。”给牺盟会发了5000枝枪。另一方面，于10月3日在绥靖公署组织了高级军事法庭，亲自审讯了在天镇作战不力的晋绥军第十一军军长李服膺，随后处以死刑，使晋绥军不敢继续后退。加上中央军开进山西，八路军迂回敌人侧翼，协同作战，于是他又壮大了胆子，和黄绍
