此时，伪军王英部在前线约三四千人，其一部围攻h格尔图，余分布于土城子、打拉村、台道湾等处。
18日凌晨1时30分，晋绥军发起全线攻击，战至上午7时，土城子大部被攻占，h格尔图东、南、北三面之敌向北方逃窜。8时半，骑兵第1师师部进入h格尔图。此役击毙伪军500余人，俘20余人，连同前3天的保卫战，共毙伪军1000余人。
晋绥军从俘虏中找出了王英军的电台台长、ri'běn人牟礼吉和雇员松村利雄。在h格尔图激战的同时，李服膺部1个团在兴和与敌展开了攻防战，经17、18两日激战，王英部伪军于20日全部退出兴和。
傅作义于h格尔图初战告捷的当晚，乘敌一时难以再犯之机，先发制人，立即发起百灵庙战役。
蒋光头也于11月16日从洛阳致电阎锡山：“即令傅作义zx向百灵庙积极占领，对商都亦可相机进拳…非此时乘机占领百灵庙与商都，则绥远不能安定也。”
驻绥军遂准备进攻百灵庙。
百灵庙位于绥远北部，是马兰察布盟草原上著名的寺庙，距省城归绥约160公里，距武川120公里，四周群山环抱，为喇嘛、蒙牧民聚集中心。有公路北达外蒙古库伦（乌兰巴托），东通化德，西南接包头，东南连归绥。如果说绥远是连接华夏东北、西北的津梁，而“东西策应的根据地就是百灵庙”。
百灵庙名义上是国民zf的蒙政会所在地，实际上ri'běn和德王把它经营成进行侵绥战争的后方基地。驻守这儿的有伪第7师（骑兵）约1800人、德王直属骑兵1000余人，另有专任指导的ri'běn军官四五十人。总计约为3000人。同时运来大批的粮秣和装备，“存在庙上的子弹有100万发以上，白面约二三万袋”。
针对百灵庙四周环山、山外为平坦草地、35公里内无村落、易守难攻的地形特点，晋绥军制定了隐蔽接敌、正面攻击与迂回包抄相结合、速战速决、准备阻击援敌等指导要领，“以强袭之准备作奇袭之行为”，对百灵庙发起进攻;
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1936年11月20日，傅作义在归绥召集孙长胜、孙兰峰和袁庆荣部署战斗，要求在24日前以迅疾动作、敏快手段，在增援之敌到庙之前袭取成功。同时发布作战命令：“骑2师孙师长长胜为指挥，步211旅孙旅长兰峰为副指挥，旅参谋长袁庆荣为参谋长，指挥步兵419团（欠1营）、421团（欠1连）、第70师315旅补充第1团（欠1连）、骑兵第8团及特务3个连、炮21团第3营，及第6连小炮2门，无线电3台，汽车1队（计甲车20辆、汽车22日晚10时，各部队按指定地点集结完毕。
24日凌晨1时，进攻百灵庙的战斗全面展开。ri'běn特务机关长盛岛角芳指挥作战，以炽烈火力阻止晋绥军前进。战至4时，攻击部队深入各敌阵地，战斗呈胶着状态。上午7时天即放明，若无进展，敌飞机助战，援兵亦至，则对晋绥军非常不利。因此孙长胜、孙兰峰到第一线指挥作战，袁庆荣指挥炮兵，并拨给尖刀连9辆汽车，每班乘1辆，由东南山口鱼贯向庙内冲击，决心在早晨全歼庙内之敌。
经过反复搏斗，终于突破敌阵，突入庙内。激战后将敌歼灭大半。ri'běn特务机关长盛岛角芳先率部逃跑，ri'běn顾问烟草谷与伪蒙军第7师师长穆克登宝也分乘汽车狼狈逃窜。
至上午9时30分，晋绥军收复了百灵庙。百灵庙一役，毙伤伪军七八百人，俘虏300余人，缴获炮3门、重机枪5挺、400余枝、电台3架，还缴获了弹药一批、面粉2万袋和大量汽油。晋绥军伤亡官兵300余人。
在百灵庙惨败的日、伪军退到锡拉木楞庙。田中隆吉为了挽回颓势，命令“大汉义军”的副司令雷中田率领所属金宪章、石玉山、葛子原、赵奎阁等部在锡拉木楞庙集结，向百灵庙反扑。
1936年11月28日，敌以汽车100余辆运兵3000余人到锡拉木楞庙，准备fǎn'gong百灵庙。29日，王英直接指挥伪军骑兵2000余人绕过商都以北土木尔台，运动到陶林西北一带牵制晋绥军。
锡拉木楞庙位于百灵庙东35公里处，在四子王旗的北部。
晋绥军攻下百灵庙后得知伪军在此集结，料定敌必fǎn'gong，于是制定了退兵诱敌、守庙打援的方针。
在作战部署上，决定：“一、以骑兵第2师孙长胜师长率该师（3个团）附炮2门，进击乌兰花，另以420团附炮1连，乘汽车支援骑兵；二、以211旅孙兰峰旅长指挥421团、补充第1团、炮兵2连、小炮4门，为固守百灵庙之部队，但除421团现在庙内之部队外，余在庙外准备，临时进入；三、以419团附炮1连，在后厂汗次老为伏兵；四、以独立第7旅之两个团，由卓资山开驻武川、黑老各1个团。”这样，使锡拉木楞庙之敌不能单独fǎn'gong百灵庙，而又迫使该敌离开，晋绥军则相机占领之。
自12月3日起，伪军向百灵庙fǎn'gong。守卫庙内的绥军1个团奋起fǎn'gong；杀伤伪军一部后，有计划地后退，诱敌深入。下午7时，庙外晋绥军发起反击，深入之敌大败而去。至4日9时，彻底粉碎了伪军的fǎn'gong，毙“大汉义军”伪蒙军fǎn'gong百灵庙失败后，残部退到锡拉木楞庙和布拉图庙。伪军内部、伪军和ri'běn顾问之间产生了矛盾，关系恶化。战败的伪军旅长金宪章、石玉山感到叛国附敌毫无出路，遂派人与傅作义接洽反正事宜;
当百灵庙守军与敌fǎn'gong部队激战时，骑兵第2师在乌兰花东北15公里处的南厢村、h房子与王英部激战，将其包围于乌兰花西北七八十里处的黄陶瓦。
1936年12月8日，石玉山部1个旅在阵地反正。9日凌晨，金宪章也率部反正，将ri'běn顾问小滨大佐以下ri'běn军官27名悉数杀死，同时向伪蒙军第7师穆克登宝突袭，将其大部歼灭。
9日上午，晋绥军进占锡拉木楞庙。此时，伪蒙军呈土崩瓦解之势，伪旅长安华亭率领2个团、伪团长王子修率1个团于1936年12月18日宣布反正。19日，伪军吕存义部闻安、王反正，也率部投诚。王英带着残兵逃回张北，被日军全部缴械。至此，“大汉义军”彻底覆灭。
绥远抗战沉重打击了日、伪军的嚣张气焰，粉碎了ri'běn帝国主义侵吞绥远的阴谋。
“九一八”事变后，华夏对日先后有过淞沪、长城抗战，每次战后无一不是以签订割地丧权的辱国条约而告终。而绥远抗战获得了既收复了失地、又没有签订任何条约的胜利。
ri'běn关东军原以为晋绥军不中用，一吓唬就跑，“只要由ri'běn人作顾问，以王英部打前锋，利用汉人打汉人……蒙古军督后，作为第二线支援”就可取胜。
事实与日军的愿望相反：近万名伪军和几十名ri'běn顾问被歼灭，“大汉义军”彻底覆灭。此后ri'běn不得不撤走了在青（海）、绥（远）、宁（夏）地区的ri'běn侨民，撤销了阿拉善地区的特务机关。从此，ri'běn关东军也不轻信伪军了。
绥远抗战，激发了全国人民空前的抗战热忱。绥远抗战胜利的消息传到全国各地，“四万万人闻之，神为之旺，气为之壮”，各地“自动组织各种救国团体与武装力量，如救国会、后援会、义勇军、宣传队、救护队、慰劳队、募捐队等，努力扩大救亡阵线，加强抗日力量……”
西安、上海、北平等大中城市的广大群众、各阶层人士及一些海外侨胞自发参加了“捐万件皮衣”、“以一日所得援绥”等运动，纷纷要求将绥战扩大为全国xing的抗战。
上海日商纱厂的4.5万名工人为kàng'yiri'běn侵绥举行罢工。有人认为“这是‘五卅’以来，对ri'běn帝国主义最大的一次打击ri'běn当局也承认，“绥战使抗日气氛一度上升”。1936年11月23日天津《大公报》专门配发了著名记者范长江的杰作《绥东战役中五个民族英雄》。表彰了骑兵师长彭毓斌，旅长董其武，团长张培勋，团长苏开元。副团长张著。
地实力派为绥战抗敌胜利而备受鼓舞。刚刚结束了两广事变的李宗仁、白崇禧发表通电，要求把前往西安“jg”的zy军开往绥远，将广西军队一部或全部北上援绥。阎锡山遵其父遗嘱，将87万元的遗产作了援绥款。李宗仁、白崇禧还kàng'yi将抗日七君子监禁，指出：“如zf加以po'hài，遂使全国志士寒心。”应傅作义之请，宋哲元与韩复榘一度会晤于南宫，商讨援绥事项。
绥远抗战又称为百灵庙战役，是1936年发生在中国绥远地方当局和ri'běn支持的德王等蒙古fèn'liè分子的一场局部战争。以中国晋绥军全胜而告终，这次胜利有力的推动了全国抗日*的到来。;