随着介休境内的枪声停止，日军的第14步兵师团也从日军的战斗序列里消失了。接下来牟灵的66军与JS军在祁县汇合，两军兵合一处一起向晋中的腹地一路进攻而去。他们一路向着太谷与和顺县方向进攻，只要拿下这里他们就可以配合66军第二师和第三师一起围歼日军的第20师团。只要这次的行动顺利歼灭敌20师团，山西的日军三个甲种师团就少了两个，这必将给之后的收复山西行动减少很多麻烦。
正在66军与JS军一路向着太谷与和顺县进攻时，太原日军指挥部也接到华国军队正在进攻太谷与和顺县的消息。日军指挥官梅津美治郎很快就明白了华国军队的目的，他马上命令太谷与和顺县的守军坚守驻地，又命令昔阳县、寿阳县和榆次县的守军出兵支援太谷与和顺县。同时他还命令日军的第20师团迅速从平遥县撤退到太谷与和顺县。这样一来，日军就在太谷与和顺县形成了一道坚固的防线，准备迎接华国军队的进攻。
此时，66军与JS军已经逼近了太谷与和顺县，他们发现日军已经做好了充分的防御准备。面对这种情况，牟灵决定采取迂回战术，绕过日军的防线，直接攻击日军的后方。于是，华国军队分兵两路，一路继续正面进攻太谷与和顺县，另一路则绕到日军的背后，切断日军的补给线。
在联军的强大攻势下，日军逐渐陷入困境。尽管日军顽强抵抗，但华国军队的士气高昂，战斗力强大，最终还是突破了日军的防线。太谷与和顺县相继被华国军队占领，日军的第20师团被迫后撤。就在这时，66军的第二师和第三师也以迅雷不及掩耳之势迅速进军，成功攻占了榆社县和辽县。紧接着，他们马不停蹄地继续进攻，一路势如破竹，最终在和顺县与66军的第一师顺利会师。此时的第一师经过连续数日的激战，已经疲惫不堪，战斗力有所下降。因此，接下来的进攻任务将由第一师和第二师共同承担。
另一边，日军第二十师团的老鬼子们在经历了近一半的惨重伤亡后，仍然未能突破JS军和66军第一师的严密包围圈。如今，他们被困在了和顺县西北面的一座小山之上，陷入了绝境。随着第二师和第三师接替第一师成为主攻力量，他们立刻展开行动，迅速组织兵力，对被困在山上的日军发起了猛烈的攻击。这次进攻依然采用了先前的战术，先是一轮密集的炮击，然后步兵在炮火的掩护下迅速向敌军阵地发起冲锋。在进攻的过程中，我军战士们奋勇向前，不断地用迫击炮和火箭筒敲掉日军的火力点。当冲到近处后，手榴弹如雨点般砸向日军阵地，然后与日军展开激烈的战壕争夺战。这种战术虽然有些老套，但对付日军却非常有效。经过两昼夜的激战，敌人的第20师团终于被消灭在这座小山头上。随着守卫晋中的第20师团被消灭，晋中的其他县的守军已不足为虑。联军士气大振，兵分三路迅速出击，很快就消灭了几个县的守军，晋中地区成功被联军收复。
随着晋中被收复，太原已经毫无屏障地暴露在了联军面前，接下来联军的任务便是收复山西的省会太原了。
在成功占领晋中地区之后，为了确保联军后续的攻击力量，牟灵果断下达命令，要求部队在榆次县和昔阳县进行休整。他的计划是让部队在这两个地方得到充分的休整，同时补充兵力和武器弹药，然后再发动进攻。由于一路上的敌人都已被消灭，因此补充的兵力和武器弹药仅仅用了两天时间便顺利送达前线。
当部队完成兵力和武器弹药的补充后，他们迅速按照计划在太原边界展开进攻阵型。此次行动，他们将面临抗日战争以来首次对一个省份首府的收复任务。为了确保这一战能够打得精彩漂亮，他们必须全力以赴，集中精力应对这场关键战役。
战役首先由驻守昔阳县的第一师和增援而来的第四师共同发起。他们的目标是攻占阳泉地区，以切断日军的后路。一旦他们成功拿下阳泉地区，日军将失去撤退的通道，那么接下来消灭山西境内的日军就只剩下时间问题了。这个战略布局精心策划，旨在一举打破日军的防线，实现全面胜利。
这段时间66军和JS军之所以能够如此顺利地进攻，还得多亏了民大党主力和游击队在敌占区不断破坏铁路和公路。日军的补给线遭到严重破坏，导致其前线部队因补给不足而战斗力大幅下降。牟灵意识到，这一情况对己方极为有利，但他也明白，一旦日军恢复补给能力，战局可能会发生逆转。因此，他决定抓住这个机会，迅速扩大战果，不给敌人喘息之机。同时，他也深感庆幸，如果没有民大党的帮助，这场战争将会变得异常艰难。他认为，战后有必要好好感谢民大党，并加强双方的合作关系。
1939 年的 10月20日，阳光明媚，风和日丽，但山西战场上却弥漫着紧张的气氛。今天，山西收复战的决战即将打响，华国军队将对日军发起最后的攻击。