以后，阎锡山委孔庚为北路军总司令，凡北进部队，统归孔节制。孔奉命后，立即到代县阳明堡布置军事。
阎率部行至保德，吴信芳、张培梅率雁门、怀仁两地民军来会。当时天寒地冻，少吃缺穿，官兵冻饿不堪。阎派张树帜到河曲县筹饷。12月28日，张令河曲县知事祝某于31日捐银二万两，以便购置一切。30日晚，张树帜返河曲催款。据张树帜日记载：“祝某捐款不缴，又令商人罢市。树帜愤甚，即将祝令鞭挞数次，严加看管，令其一面缴银，一面开市。祝令立将捐款如数缴出。树帜遂购布靴1500双，布袄1200件，棉衣千余套，白面2万斤，小米40石，干糇3000斤，衣食充足，北上无虞。又闻该县有大炮4尊，上刻神功大将军等字，能容火药7斤半，容子弹3斤半，远击15里，声闻60里，即同治七年张曜攻金积堡所遗者。树帜一见此炮，真是喜出望外，叹为天助民军，以灭仇虏！”这批粮服和大炮，运回古城镇分发官兵，军容士气为之一振。
南下的温寿泉等率部出太原沿大路南行。走在最后的是押运子弹车的二十几名学生军，由景梅九率领。至徐沟，在一破店休息，大家又饥又困，情绪很不好。景梅九让同行的郭润轩向学生们解释说：“此次南下，还要联合诸军，或东出陕洛，或卷土北上，乃‘以退为进’的办法，并非败绩可比，我们必须整装，押定子弹车，徐徐而行，不要忙乱！”这话使大家的情绪稍有好转。不一时，碰到陕西同盟会员王一山，他是陕西民军的代表，来商议建立联军事宜的。他介绍了陕西的革命形势，使景梅九等人受到很大鼓舞，特别是对于井勿幕自成一军，陕军可以分兵河东，更寄予莫大希望。
12月23日，南下民军约3000人到达祁县。但是，城门四闭，部队只得停车城外。14日到平遥，也是城门紧闭，但是城里的人把面食等从城墙上吊了下来，解决了民军的吃饭问题。到介休，则另是一番景象，因为知县是由政事部委派的同盟会员张之仲，自然是开门欢迎。大家有在衙门休息的，有在城外休息的，吃住都很舒适。在灵石，大家商议整顿军旅，有人提议以杨彭龄为行军都督，温寿泉虽不同意，但也不好违拗大家的意思，于是做了“行军都督”的旗帜，以壮军威。
到洪洞，得悉刘汉卿率领的南路军现驻县城东北的曲亭镇，景梅九等乃去联系。原来，南路军曾占领平阳，继续南下时在隘口受挫，刘汉卿牺牲，南路军退返洪洞。经过协商，两军合而为一，仍以杨彭龄为行军都督，统率全军。
这时的军事重镇平阳府（临汾）仍为清军驻守。民军南下河东，必须经过临汾，杨彭龄召开军事会议，讨论是否攻城。景梅九说：“平阳城坚，且我军初至，主客势分，攻之必不利。不如绕道至河津，打听秦军消息，能渡河与秦军联合固好；否则，乘机攻陷河东，亦上策也！”大家赞同他的意见，但又恐清军截击。景说：“我军新来，彼不知虚实，但听我军又增厚援，何敢攻我？”有人建议修书一封致谢有功，说明我军目的，以免意外。景梅九遂提笔写道：“革命军目的在攻取燕京，以定大局，我军将东出巩洛，与中原义军相会，明日即行开拔，请足下偃旗息鼓，勿自惊扰！我辈决不攻平阳也！”第二天，民军从平阳城外整队通过，城上果然偃旗息鼓，静悄悄地若空城一般。
民军后经襄陵、稷山，于12月27日到达河津。在河津县城的小学堂，进行了具有战略意义的军旅整顿。“是时民军队伍极为复杂，曰义勇队，曰洪汉军，曰霹雳队，曰学生军，曰陆军，曰改编新军，兵士纷纭，毫无纪律。于是温寿泉、杨彭龄、李鸣凤、吴汇之、景梅九、张翙之等拟将军队重新编制，乃编为步队一标，马队一营，炮队一营，编洪汉军为国民军，以李鸣凤为国民军司令官（一说五路招讨使），以吴养渭为标统，以韩长泉、郝富珍、靳殿华、钟仁义、许多章诸人为管带，此外又编一侦探队以通军事上之消息。”经过整顿，军纪为之一振。同时决定，温寿泉、景梅九等随王一山赴陕西求援。杨彭龄被解除军队领导职务，亦离军赴陕。
12月31日，王用宾从运城来，与李鸣凤等议取运城之策，说运城空虚，如兼程前进，运城可唾手而得，运城攻下则河东局势可大定。遂决定兵分两路，李鸣凤国民军为一路取道万泉，台寿民等的陆军为一路取道临晋，向运城进发。
四、率军转战绥包 进占包头
阎锡山率北路军为何要向绥远的包头进攻？原来，清朝在今内蒙古自治区中部和西部地区设有归绥道，归绥道是山西省的四道之一。归绥道的常驻部队为山西的后路巡防（前路巡防归太原镇指挥，中路巡防归大同镇指挥），后路巡防统领为周维藩。周为清翰林院编修，后赴日考察军政，曾结识一些同盟会员。太原起义后，归绥道的清朝将军、副都统、道台均慌作一团，周维藩在当地同盟会员杨瑞鹏的推动下至兴和宣布起义。而包头的同盟会员在杨瑞鹏的发动下，曹富章、张林等也曾在包头附近的黄草洼宣布起义，并开进包头（后被五原厅同知樊恩庆*）。阎锡山深知绥包一带有革命基础，经济富庶，而且相对晋北离清军主力遥远，于是将此作为“暂避其锋”，以“待有利时机”的落脚点。
阎在河曲县十里长滩附近之古城镇，休整部队。这时，包头的同盟会员杨瑞鹏、王肯堂于策划起义失败后，拟渡河赴陕，行经古城镇与山西民军相遇；李德懋在丰镇起义失败后，亦来到古城镇；张瑜率部会同归绥道外八旗统领周维藩亦来会合；孔庚亦由阳明堡返回。阎遂率各路兵马，向包头进发。
1月4日，北路民军从古城镇出发，军容为之一振。但是由于天气寒冷，风雪交加，沿途又无大村，军士多宿荒野，枕戈待旦，轮流巡夜，相当疲惫。
1月10日，部队到距包头约15里的大茅庵村发现清军，并拟与驻扎包头镇之清军谢有梓、王芝寿及五原厅同知樊恩庆（包头属五原厅管辖）谈判，并确定以南海为谈判地点。
1月11日，阎锡山派孔庚、李黾、吴信芳前往谈判。刚到南海，清军即四面重围，欲施诱杀之计。只因吴信芳与谢有梓有旧交，才免于罗难。谈判宣告失败，当日阎锡山*，研究进攻包头。
1月12日，兵分两路进攻包头。一路由阎锡山、孔庚率领从茅庵村出发，由正面南海村进攻，一路由李德懋率游击马队一队同张树帜率征发马队一队，由东路磴口村进攻。
同知樊恩庆等人听说山西民军突然出现在包头附近，大惊失色，彼此埋怨不该计杀革命党人。当下抵抗力量不足，求援又来不及，只好三十六计走为上策。于是文官携眷，武官率队，仓皇向东逃去。
当时东逃的清军约1500余人。李德懋、张树帜自东迎击，接战数时，清军溃散，枪械马匹被获甚多。当日民军进占包头。
入城时，包头各界举行了欢迎“都督”仪式。为了安全起见，参谋赵戴文在队前，伪装“都督”，目的主要是保护阎锡山。果不其然，确有一人潜伏于大街一边的房脊后向赵戴文打了一枪，但未中幸免。占领包头后，民军将士间互结兰谱，以坚军心。
在包头，阎锡山三令五申要维持地方并发展当地武装：他命令李德懋再招募游击马队，成立2营；李栋臣招义勇队成立1营；又改编队伍，成立步兵3营、马队1营、炮队1营、重炮队1队、陆军警察队1队、探访队1队、征发马队1队、工程队1队。
阎的行营设在官盐店，他以“秦晋蜀北伐先遣军大都督”的名义出布告安民，改包头为包东州，委任同盟会员杨瑞鹏之父、大佘太的巡检杨守性（字亦林）为包东州民政官。萨拉齐的蒙古族同盟会员，水涧沟门的云亨、麦达召的经权、善岱镇的安祥，代表咨议局（经权为咨议员）欢迎山西民军东进。阎锡山委任云亨为绥远将军，经权为归化城都统，安祥为归绥兵备道。
绥远清军将军堃岫闻报，立即致电清内阁，请求派兵支援：
兹于二十五（日）四更，据萨厅同知呼延庚并绥远探兵飞报：“二十三（日）四更时，包镇失守。据悉系前被溃兵胁去查无下落之后路巡防统领候补知府周维藩，勾结击散革党为乱，专与归绥反对，势甚汹涌”等语。包镇为各厅西北门户，该镇既失，归绥危险至极。兵单匪众，力实难支。两城生命悬在旦夕。惟有仰恳天恩，迅饬就近拨派重兵，速复包镇，援救归绥，以保边外全局，神京屏障。不胜迫切待命之至。
包东州民政官杨守性曾任天镇县知事，八国联军侵占北京后，慈禧和光绪出走路经天镇县时，以供应不周被撤职。后入绥远为西盟垦务委员，后又降格为大佘太巡检。他对地方行政事务非常熟悉，旬日之间就把练警、筹饷、治安、保民等项工作安排就绪。于是，进行东征的各项准备工作就绪。李德懋把五原厅的监狱打开，把放出来的罪犯和死人沟“梁山”上的精壮流浪汉补充了队伍；命令全城的铸铁炉和熟食行，日夜加工铸造弹丸、烤烙干粮；向“包镇公行”要了马车驮骡，把弹丸和干粮装到柳条篓子里，伪装火药子弹；又向“包镇公行”借了发商生息的办学基金白银8000两，并将几万石官盐留给恒兴长经营，作为借款的担保。
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四、率军转战绥包 进攻萨拉齐（1）
岫求援不得，又得山西民军即将东进的消息，遂急调谭永发的巡防队和满洲第一营的官兵，赶到萨拉齐防堵。谭永发是副将衔两江补用游击，曾任后路巡防统带，因故革职。武昌、太原起义后，后路巡防部分官兵起义，残部无人统领，于是奏准起用。谭永发自然要报知遇之恩，受命之后，即率部于1912年1月18日（辛亥十一月三十日）开赴萨拉齐，同时开往的还有满洲第一营。
据张树帜日记载：
二十七日（公历1月15日）
清巡抚张锡銮、谘议局副议长杜上化派孔繁 、马瑞图到包头欢迎阎都督旋省。谓：自都督北上，地面不时告警，维持秩序，非都督旋省不可。民亦思甚，当俯顺舆情，克日返旆。都督拟即应允，忽闻归化清将军堃岫派统领谭永福率蒙古队及旗兵并外八旗巡防马步队约计二千人之谱，已屯至萨拉齐厅。萨距包九十里，是日都督即令统带王家驹率步队两营、马队一营、重炮队一队、游击队一队，开往距萨拉齐三十里之鄂尔格逊。
二十八日
由鄂尔格逊出发，本拟当日进展萨厅，行数里与清军遇。上午四钟开战，下午六钟停战，清军馁甚，复退驻萨城，闭门固拒。王家驹、张培梅追至城下，谩骂数语，欲激其怒出战，终未敢战。民军退驻吴坝，仅距萨城一里，粮饷告乏。晚间张树帜由包头运来大米三十石，白面五千斤，猪羊肉五百斤。当督率炮队轰击萨城西门，城虽未破，清军已逃过半。
二十九日
谭永福退逃托斯和村，遗弃在萨城有陆辂炮两尊，枪械子弹并行李无算。上午十钟民军王家驹、张树帜等占据萨城时，阎都督驻包头镇有旋省意。萨城诸将士欲进占归化，各自会议，蹉跎数日。
1912年1月20日（辛亥十二月初二日），山西民军进攻萨拉齐。但是，不管是谭永发的巡防队，还是满洲第一营，官兵都无心打仗，有的竟朝天放枪。谭永发部的一个头目要开门献城，被谭杀死。支持到下午，满洲营炮兵首先撤退（一说炮兵放列于城郊乌坝村，被山西民军将炮全部缴获），接着步兵也借口撤出城外。山西民军很少伤亡。次日，阎锡山进入萨拉齐，允许同知呼延庚继续任职，在衙门办公。李德懋又打开监狱，把放出来的囚犯编为敢死队，以其中的张万顺为队长。张万顺铁匠出身，膂力过人，能搬动石狮子，是清末包、萨一带的第一条好汉。他担任敢死队长后，在战斗中冲锋陷阵，起过重要的作用。
堃岫闻萨拉齐失陷，急忙召集土默特旗的参领们开会，商讨应战办法。他沮丧地说：大清帝国已到生死存亡之际，巡防队和满洲营都不济事，新旧二城能否保住，全靠你们土默特旗维持了。
蒙古族和满族有矛盾，也有反满思想，但与汉族矛盾更大，特别是对同盟会纲领里的“驱除鞑虏”特别反感；山西民军又不注意民族政策，曾提取土默特旗的税款，侵犯了蒙古族的利益；而蒙古族同盟会员云亨、经权等联系面不广，为时短促，所起作用不大，所以土默特旗的参领们在会上都表示支持清政府，愿出兵抵抗山西民军的进攻。会后，参领们在旗议厅研究决定，命令在城里的蒙古族步兵第2营和骑兵营，向西开进。部队于1912年1月24日（辛亥十二月初六日）出发，25日抵达刀什尔村（今陶思浩车站）。
四、率军转战绥包 进攻萨拉齐（2）
刀什尔西南村外，有几个相连的打谷场，场边垒有半人高的乱石墙。蒙古营管带发义料定山西民军定从西南方发起攻击，便选择石墙作阵地，命令士兵严阵以待。山西民军连克两城，产生轻敌思想，决定东取归绥。25日亦进抵刀什尔村西南的陶思浩村。26日晨，山西民军敢死队冲锋而来，他们只有二人抬、毛瑟枪等旧式武器，有的还是徒手。进入射程以后，被蒙古营一阵排枪，打倒很多，但仍卧地坚持战斗。接着山西民军的正规部队，成半月形增援而来，人数有蒙古营三倍之多，一指挥官骑黑马，往来指挥，催兵前进。虽然弹飞如雨，但这指挥官毫不示怯。发义见形势于己不利，一面求援，一面挑选了十二名优秀射手，命令他们用排枪专打指挥官。结果山西民军统带王家驹应声倒地，部队失去指挥官，锐气大挫，枪声渐渐稀疏下来。这时，蒙古骑兵营和谭永发的巡防队也支援上来，谭发了几炮，山西民军便撤出阵地。这就是人们所说的刀什尔之战，因为刀什尔村西南有条小河叫谷勒畔河，所以又称谷勒畔之战。据说此战山西民军伤亡数百人，蒙古营仅阵亡二人。
为了表彰王家驹，*临时大总统孙文令陆军部准给王家驹恤金并附祀忠烈祠。其文曰：
据陆军部长黄兴呈称：“山西行军参谋王家驹，率兵攻克宁武、怀仁、大同一带，以功升总参谋兼四标统带，由虎〔府〕谷渡河，略取河西蒙古地。贼闻惊溃，进占萨城、托斯和等处。不料孤军深入，弹尽援绝，为敌弹贯脑而死。查该总参谋忠勇性成，前后十余战，无不身先士卒，卒至捐躯报国。理合呈请优恤，准将该参谋王家驹照左将军例，优给阵亡一次恤金一千二百元，遗族每年恤金七百元，并准附祀晋、鄂两省忠烈祠。”等情，自属正当办法，应即照准，以示褒奖，借慰忠魂。此令。
关于攻打归绥，阎锡山回忆说：
入包头整补之后，继攻归绥。时清廷已调第一镇之一个旅增防归绥，官兵纯为旗人，战斗力亦强。故我归绥之战，未能获胜，且因桃子壕（陶思浩）之役前敌总指挥王伯轩阵亡，士气颇馁。夜聚诸将商之，均言进攻恐全军覆没。我说：“胜败之机不在敌人，而在我们，转败为胜，此正其时。”诸将归后，赵总参议戴文说：“观诸将战志，进攻恐难有利，将如何？”我这时才告他说：“太原谘议局及军政界人士秘密派人赍文，欢迎我回省，我打算即刻回攻太原。因归绥是我们的副目标，最后目标是收复太原。我亦知攻绥不利，但不