吕凡给唐峰和刘永华发电报汇报状况，很快收到了唐峰和刘永华的回电，唐峰在电报里表扬了第九军的官兵，刘永华的回电则是命令他们在攻克娘子关后继续向忻口敌军的侧翼发动进攻，配合第八军的军事行动，直扑太原。
刘永华在作战会议上说：“同志们！刚刚我收到了第九军吕军长的电报，他们已经攻占了娘子关，我军已经对据守忻口的敌军形成了两面夹击之势，战场形势对我军极为有利，我们一定要抓住战机攻占忻口，进而占领太原，我命令各部立即准备对敌人的阵地发动总攻。”
总攻开始前，雷霆纵队的炮兵先向敌军阵地发射两颗炮弹引起他们的注意，清军听到炮弹爆炸声，以为雷霆纵队开始进攻了，于是都进入阵地准备反击。然后又听到炮声在空中爆炸，接着大量宣传单如同雪花一样纷纷扬扬地落到清军阵地上，清军的士兵看到空中飘飘扬扬下落的彩色花片，从来没有见过，非常惊奇的仰头看着，当宣传单落下之后，都跑过去抢，捡到之后，看到上边写满了字，有识字的念给大家听，上面写的是：清军弟兄们，雷霆纵队已经攻占了娘子关，你们被包围了，我们很快就会发起进攻，你们知道，炮弹是不长眼睛的，一旦打起来，是死是活不好说了，为了你们的父母，为了老婆、孩子，赶快放下武器投降吧！我军绝对优待俘虏，投降后想回家的，我们会发给路费，想参加雷霆纵队的，我们欢迎。
传单发出去一个小时后，雷霆纵队开始向清军阵地进攻，正在战士们冲向清军阵地的时候，前边想起了爆炸声，原来清军在阵地前布了地雷，有战士踩到地雷引起爆炸，战士们就地卧倒，不能继续前进了，营长命令部队停止进攻后撤，先组织扫雷。
工兵们拿着扫雷器和铁铲小心翼翼地扫雷，发现地雷就把它挖出来，或者在发现它的地方插上红旗，提醒后续部队注意安全。
清军看到雷霆纵队挖出了地雷，指挥官下令向雷霆纵队的工兵射击，最前面的几个工兵受伤了，其他工兵立刻停止扫雷，就地卧倒。
装甲营坦克轰鸣着冲向敌军阵地冲去，坦克有的用机枪扫射，有的开炮轰击，战壕里抵抗的清军被炸得四散奔逃。清军的火力被压制之后，工兵重新开始扫雷。雷场被清除之后，步兵冲向敌军阵地。清军当中有一些人看到雷霆纵队的传单之后消极应战。有的举手投降，有的掉头就跑，顽抗的清军很快被消灭，所有清军阵地都被雷霆纵队占领。
清军指挥官魏刚看到大势不妙，带领残兵败将逃往太原。
回到太原之后，魏刚见到了王之春，说：“报告巡抚大人！”
王之春看到魏刚狼狈不堪的样子说：“叛军正在进攻忻口，你不在
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