12月9日，清军由井径出发，到了蔡庄，即安置炮位，欲攻乏驴岭，岭上民军望见，即有数十人跑下来夺炮，两军逼近数十步，开枪互击，激战甚烈，清军极力反抗，民军未能将炮夺取。民军受伤者数人，均被清军杀害。但清军也被民军击毙7人，击伤18人。其中还打死1个管带。12月10日，清军见乏驴岭兵势甚厚，遂由岭北绕道而进，但在雪花山遭到民军伏击，两军交锋，自早上5点战至午后1点，民军大败，被俘20余人，清统制曹锟、统领卢永祥，各用腰刀亲杀10余人，清军又返回战场，将受伤未之死民军首级割下，到营前献功。数日来以此役为最烈，民军死者500余人。清兵死伤约百余人。12月11日，有平定州及娘子关绅民，推举代表2人，到清军营前，要求停战议和，而曹锟却认为他们是民军奸细，即于营外正法。第二天，清军占据乏驴岭后，便架起大炮，直向娘子关连击7炮，民军见寡不敌众，遂弃关退走，至阳泉驻扎。清军占领娘子关后，将民军大炮4尊、子弹数百箱、稻米800袋，全部夺走，其余民间财物，也被官兵劫掠一空。当天，段芝贵奉袁世凯令，到井径宣布停战，以利南北议和，但曹锟推说两军正在酣战，万难制止，于是，12日攻娘子关后，才停止战斗。之后不久，三镇兵即向太原进发。
娘子关终于失守了。对于娘子关的失守，当时景梅九曾认为是因姚以价“退兵过速”。然而从他从娘子关返回太原曾密对阎锡山所说的“娘子关终不可守”（景梅九：《罪案》第236页），并让阎锡山预作考虑的这个情况来看，原因并不在此。娘子关虽然形势险要，但民军缺乏炮兵，“虽有可守之地，而无可守之器”，加之兵力有限，敌我双方实力悬殊，并且袁世凯决心消灭山西民军，以图在即将举行的南北和谈中争取到更多的筹码，因此，娘子关失守只是时间上迟早的问题，不过，若能再坚守些时日，阎锡山也许会对以后的事情安排得较为周密一些，而不至于那样仓促。
娘子关于12月12日失陷后，16日，阎锡山、姚以价撤返太原。鉴于三镇兵将大举进攻太原，而民军已无力抵抗的现实，阎锡山曾与温寿泉、赵戴文、黄国梁等多次集议，其中有人主张不一定坚守省城，往南往北都行。多数人主张由太原暂时退出后，到陕西与张凤翙靠拢，联络起来，以图再举。温寿泉则力主阎锡山应留在太原，以稳定民心。由于各执其词，意见不得统一，而形势又相当紧迫，因此，再未继续商讨，便按原来的“分兵南北”之议，阎锡山与赵戴文、张树帜等率部分义军离开太原，向北进发；温寿泉、景梅九、杨彭龄等率部分义军南下而去，姚以价则乘火车辗转去了汉口，黄国梁与王嗣昌等先往阳曲县青龙镇，后来也转到天津。
民军撤离太原后，原来的清政府官员即活跃起来，由于当初太原起义后，阎锡山对清廷官员采取劝降任用办法，只要投降就不加罪，所以，大都存活并委以重任，而今他们见民军撤离，无不弹冠相庆。原省咨议局局长梁善济与提法使李盛铎（起义后推举为军政府民政长）同谋为清军内应，并乘机大肆搜刮，自缢未死的原布政使王庆平，在张锡銮来到任前，暂行护理省政。12月12日王调离后，布政使由李盛铎接替，并护理巡抚。1912年1月5日，卢永祥带步兵第一标、骑兵3队，山炮、工辎各两队到太原。10日张锡銮也抵太原赴任。旧时官员，纷纷出来任事。不久，张锡銮调东北，李盛铎执行巡抚事。卢永祥进驻太原后，即派兵分别向忻州、平阳进攻，所到之处，大肆搜刮抢掠杀戮，其中，以赵城受祸最惨。反革命的复辟，给山西人民带来了巨大的灾难。
南下的温寿泉一路，他们计划南下后，光复河东，然后出兵河南，以图大举。这一路民军，由李鸣凤收留的从娘子关退回的一部分士兵为先头部队，景梅九带领学生军和辎重殿后。经徐沟、平遥、介休、灵石、霍县，抵达赵城后，经过整顿，推举杨彭龄为行军都督。义军进至洪洞，鉴于平阳城清军力量雄厚，遂决定暂不攻平阳，而绕道至河津，与陕军取得联系后，先下运城，再去平阳。按照这一决定，义军一路向前，冲破重重阻拦，最终抵达河津县。在这里，决定温寿泉、景梅九偕同陕军派来的联络人员王一山，赴陕与陕军联络。此时，从北京绕道回到河东的王用宾、刘锦川、尚德、陈衡光等，已在运城召集各县士绅开会，组织了“河东绅商议事公所”，并成立了有团兵数千人的“蒲解两属民团”，被释放出来的张士秀则自愿赴陕请求陕军援晋。王用宾等还分别潜赴河津等县调集兵力，准备待陕军过河后协同进攻运城。陈树藩、井易幕、井月秀等率领陕军东渡后，先到虞乡，尚德向陕军介绍了运城内外的地形和兵力情况，1911年12月28日，陕军进抵距运城十里的解州属赵村，29日拂晓，与前来进攻的盐捕营交战，盐捕营因与王用宾等有过联系，所以未进行激烈战斗，即行撤走，接着，陕军便向运城进攻，下午光复了晋南重镇—运城。
在秦陇复汉军司令官陈树藩的主持下，决定由当地人士组成机构，维持地方，随即议定由从陕西归来的张士秀任河东民军总司令，总理地方军政事务；王用宾任兵马节度使并兼任民政长，尚德为交通司长，其他军务、财政、司法、总务、审判、银行、警察等部门长官也作了相应委派，各县知事均选派革命党人担任。这时南京临时政府成立，它对山西革命极为重视，派特派员王北方来运城视察革命情况，他召集各军政负责人开会，讨论革命方略，为了能够统一指挥，并对南北两政府行文便利，认为亟应组织统一领导的机构，在阎锡山都督未回省的情况下，同意由副都督温寿泉立即组织河东军政分府，并以尚德为秘书长着手组织，成立了河东军政分府，同时与陈树藩等商讨组织“豫、晋、秦、陇联军”，策应潼关豫军东下，以截击南下清军之背，会议方定，陕西告急，陈树藩、井易幕即行返陕。
运城光复不久，军政分府即命李鸣凤、张士秀率部分驻于韩信岭以南至黄河以北的地区，防堵南下的三镇卢永祥部和北上的河南毅军赵倜部。李鸣凤还到平阳南的蒙城，组织了攻平阳的部队，准备一举攻下平阳。此时，得知南北议和的消息，为避免城内人民遭受损失，遂停止了攻城。共和告成后，平阳得以光复，因而晋南地方完全掌握在了以温寿泉为首的河东军政分府手中。
北上的阎锡山撤离太原后，拟去清军力量薄弱的绥远包头一带。他所以这样打算，是因为他对绥包一带的情况有所了解。清廷在内蒙古中部和西部地区所设的归绥道，是山西省的四道之一，驻归绥的部队为山西的后路巡防（前路、中路巡防分别归太原镇、大同镇指挥），其统领周维藩为清翰林院编修，在赴日本考察军政时，曾结识了一些同盟会员，太原起义后，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，并开进包头城（后被五原厅同知樊思庆镇压）。因此，这里有着一定的革命基础，并且经济上也比较富庶，况且相对晋北离清军之力较远。所以，阎锡山想依此作为“暂避其锋”，以“待有利时机”的落脚点。
北上的民军在阎锡山率领下，到五塞后，与朔方兴讨使孔庚等相会合。此时，从绥远撤下来的周维藩部已占领大同，并且在怀仁大败从大同撤出来的清毅军。对于阎锡山放弃太原出走，孔庚认为“是一大失策，但事已至此，难以挽回，遂建议阎锡山通电全国声明北伐，以保全山西民军荣誉。阎采纳此义，但仓促间未能发出通电”（刘存善：《山西辛亥革命史》山西人民出版社1991年7月版，第125—126页）。这时，阎锡山也感到有些后悔，曾自责有过，行至大同时，他拜让都督印与周维藩，周坚辞，又恳交孔庚，孔亦却之。阎锡山说：“我不干了，吾将去五台，削发入山，惟诸君谅我，感恩不朽”。周维藩说：“都督晋人，且首义，我三人为革命同功一体，胡可计名位。大势所趋，革命必成，省垣虽失，无损大局，且我军自怀仁一战，士气振奋，关内外尚有万人，据险而守，足以拒敌，若都督一去，示人以怯，则军心涣散，三晋之人复何恃”。孔庚对此番话深以为是，于是仍拥阎锡山为都督，孔庚为前敌总司令，兼第一师师长，李勉之为参谋长，王家驹为统带，周维藩为总参谋兼第二师师长，刘少瑜为统带（方仲纯：《辛亥塞外革命纪略》，《近代史资料》1957年第5期），并且召开会议，认为清毅军虽败，其主力还在左云一带，若守大同，恐腹背受敌，而闻包头起义也失败，北进之计自不可能，因此决定“当择地暂避其锋，徐图进展”。于是，阎锡山等率部辗转至保德。12月23日，阎锡山在黄河滩上进行演说，借以激发军心，鼓舞斗志。他在历数了辛亥太原起义以来的艰难挫折后，谈“此时战争，迁延数月，于兹亦骑虎之势，得下为难，勿因败以生畏葸，勿坐观以误事机。再抖精神，重振志气，扫伪朝之余毒，复祖国之光旗，此功此责，乃山与诸同胞共之者也”（张树帜：《山西辛亥起义日记》，《山西文史资料》第19辑，第96页）。之后，阎锡山委孔庚为北路军总司令，凡北进部队，统归其节制。
从阎锡山撤离太原后的辞职不干，甚至想要去五台山削发为僧，再到在黄河滩上演说中的慷慨陈词，不难看出，他对革命的前途有一度是曾悲观沮丧过的，在遭受“燕晋联军”失败，又不得已放弃太原等挫折后，出现这种情绪的，实际上并非阎锡山一人，只不过由于他特殊的身份地位，在有关史料中对他的记述较为详细，因而显得有些突出罢了。但是从他在黄河滩上的演说中，却也可以清楚地说明，阎锡山并未一直陷入悲观沮丧这一不良情绪之中，而是经过反思之后，又重新振作了起来。决心“再抖精神，重振志气”，再接再厉把革命事业进行到底的。可以说他的这番演讲， 其实也正是他对自己“因败以生畏葸，坐观以误事机”懦夫思想的一种反思和自责，也是对革命抱定信心的豪情表白。阎锡山重新振作，对尔后民军在绥包一带的革命行动，起到了积极的作用。
阎锡山等在河曲县十里长滩附近的古城镇时，在包头策划起义失败后的杨瑞鹏、王肯堂以及在牛镇起义亦遭失败的李德懋都来到这里。杨、王二人在包头策动起义失败，主要是在清军驻绥远将军堃岫的授意下，五原厅同知樊思庆暗中胁迫已被杨、王说服起义的清军管带王芝寿、谢有梓将有关起义密议坦白后，借宴请革命军官为名，将参加起义的革命军官佐40余人杀害。杨、王等人见到阎锡山后，告诉绥远清兵无备，劝阎即速进攻。1月4日，阎锡山率北路军从古城镇出发，10日部队到达距包头约15公里的大茅庵村时，发现清军，并拟与驻扎包头镇之清军管带谢有梓、王芝寿及五原厅同知樊思庆谈判，确定以南海为谈判地点。第二天，阎锡山派孔庚、吴信芳、李黾为代表前往，孔等刚至南海，即被清军四面包围，欲施诱杀之计，幸吴信芳与谢有梓交往甚密，孔等方得以安全返回大茅庵村。民军对樊等诱骗行为，极为愤怒，乃分兵三路进攻包头。樊思庆等见自己的阴谋未遂，而手中兵力又有限，于是率领500余人，向归绥逃遁，但也被李德懋、张树帜率兵击溃，缴获枪械马匹甚多，当天即1月12日，北路军占领包头。包头各界欢迎“都督”入城时，还出现了一个插曲，赵戴文为了阎锡山安全起见，伪装“都督”，走在前面，突然有一潜伏于大街一边的歹徒向赵戴文打了一枪，但幸未击中。占领包头后，阎锡山一方面维持地方秩序，一方面发展武装，并筹措粮饷，打造兵器。
1月15日，山西巡抚张锡銮，山西咨议局副议长杜上化派代表孔繁霨、马瑞图，到包头迎阎返省，因为自阎锡山北上后，地面不时告警，维持秩序，非都督旋省不可。而阎对张未敢遽信，况且自己已占领包头，有了栖身之地，所以，不愿急于南归，同时，由于义军占领包头后，堃岫即电请内阁，请求派兵支援，但却求援未果，遂派统领谭永发率蒙古队及旗兵巡防与步队约计2000人，进攻包头，屯兵于距包头90里的萨拉齐厅。1月15日，阎锡山领统带王家驹率步队两营、马队1营、重炮队1队、游击队1队，开往距萨拉齐30里之鄂格逊。两军在此相遇后，从上午战至下午，清军馁甚，退入萨拉齐城内，紧闭城门，拒不出战。王家驹、张培梅城下叫骂，亦不应战。民军无奈，只好退驻吴坎，此地距萨城仅1里，正当民军粮饷告乏之时，当夜张树帜由包头运来一批大米、白面和猪肉。为尽快解决战斗，民军遂以大炮轰击萨城西门。由于清军官兵多无心打仗，因此，城虽未破，已逃亡过半，支持到下午，便弃城而逃。1月20日，王家驹、张树帜等占据萨拉齐，第二天，阎锡山进入萨拉齐。
萨拉齐失陷，使堃岫大为惊慌，急忙召集士默特旗的参领们开会，商讨对策。这些蒙古族的军官虽然与满族也有矛盾，有反清思想，但他们对同盟会提出的“驱除鞑虏”也颇为反感，加上山西民军又不注意民族政策，曾提取士默特旗的税款，侵犯了蒙古族的利益，所以表示愿意支持清政府，出兵抵抗山西民军的进攻。于是城内的蒙古族步兵第二营和骑兵营，奉命于1月24日出发，25日抵达刀石村（今陶思浩车站）。26日晨，山西民军敢死队向刀石村发起进攻，但在已有准备的清军的抵抗下，敢死队受到重创，后来虽然山西民军的正规部队赶到，人数上有蒙古营3倍之多，可是，由于冒着枪林弹雨指挥的王家驹不幸中弹牺牲，使部队锐气大挫，而此时蒙古骑兵营和谭永发的巡防队又支援上来，在此情况下，山西民军不得不撤出战斗，退至拖斯和村。刀石村因距陶思浩不远，其村西南有条小河叫谷勒畔河，因此，刀石村之战亦称为陶思浩或谷勒畔河之战。此役，据说山西民军伤亡数百人。阵亡的王家驹，共和后，临时大总统孙中山令陆军部准给其恤金并附祀忠烈祠。