18日午后，蒋介石返回洛阳，仍不断去电阎锡山和傅作义，强调“我军出击日期愈快愈好”。鉴于傅作义要求空军支持，蒋承诺“空军三日内即可在洛准备完毕，随时可以候令飞绥作战”。（注：《洛阳蒋委员长中密皓已机洛电》（1936年11月19日），同前引，阎锡山档案，0392.42/2234.2，第2204页。）
    不意，傅作义于19日电告蒋称，进攻红格尔图之匪被我击溃后，商都目前已到大部增援部队，故袭击商都时机已失，目前只能先攻百灵庙，再行酌情夺取商都。（注：《集宁傅军长赵司令夙密效酉三参集电》（1936年11月21日），同前引，阎锡山档案，0392.42/2234.2，第2242页。）傅作义进而加紧制定夺取百灵庙的作战计划。两天后即通知阎锡山并报蒋称：“职已完成袭取百灵庙之计划，预定敬（24）日袭夺。”（注：《集宁傅作义电洛阳蒋》（1936年11月19日）；《归绥傅作义电洛阳蒋》，1936年11月21日，同前引，蒋中正档案，特交档案，日寇侵略之五，25041032，25041031。）蒋对此甚感欣慰，他除详询部队行动情况与具体步骤外，仍然提议同时夺取百灵庙和商都为好。他在给阎锡山的复电中说：“对商都与百灵庙二地无论为正攻或佯攻，皆以同时并攻为宜，并须准备充分兵力，而炮兵阵地应预防敌之唐克车在我侧背抄袭，故炮兵掩护阵地与掩护部队又应充实。若能利用夜袭出其不意，则成功之胜算更大，务严令前进部队之行动特别秘密与迅速也。”（注：《中正致阳曲阎副委员长马电》，同前引，蒋中正档案，特交档案一般资料，251219。）
    这时，中央军尚未到达绥远前线。以晋绥部队已有兵力，攻一百灵庙尚可，同时进攻商都几乎没有可能。不仅如此，即使进攻百灵庙，当傅作义要求蒋为部队提供空中掩护和攻击帮助时，蒋的态度也与前大不相同。因为他发现不仅空军准备尚未就绪，最早也要到26日才能飞抵战场上空，而且在何时及如何使用空军上，也远不如早先预想的那样简单。阎锡山、傅作义坚持空军必须给予支援，而空军毛邦初等则强调若现在就暴露我空军实力，以后对付敌人空军反会不利。结果蒋亦只能劝说阎、傅暂时不必坚持空中掩护与支援。在蒋看来，只要日本关东军不会马上介入，晋绥军对付伪蒙军实已有余。为此，蒋介石再三向二人通报日方不会介入战争的消息。称：“据许大使来电略称，外务省无决裂意，海军亦然。中央军部如无新刺激，尚无全面决绝痕迹。绥事日方朝野舆论皆称系我国内政。我方宜向绥远以讨伐内政名义，严厉痛剿。一面搜集铁证留为交涉之资料，一面勿为过于挑动刺激之言论。”（注：《洛阳蒋委员长密养酉侍秘洛电》（1936年11月22日），同前引，阎锡山档案，0392.42/2234.2，第2363-2364页。）蒋还通报日本外务省已公开表示：“绥东战事纯系中国在其本国领土内之国内事件，不致影响满洲之安全。中国政府处此种情势，有充分自由，即宋哲元参加防击内蒙军，日政府亦觉无反对之理由”。“绥东战事纯系中国国内件，与日本无关，纵使有日本人民参加蒙军作战，亦应认为个人行动，与日本政府及日本军队渺不相涉”。故蒋称：“无论热河川岸旅团有否西移，敢否加入战线，皆为将来问题。然以中判断，彼必不敢加入，以某一个旅团参加无济于事也。此时我军应即照既定计划迈进，方得化险为夷也。”（注：同前引，蒋中正档案，文物图书--事略稿本，1936年11月22日条。）
    阎锡山对蒋的通报却不以为然。刚得到蒋介石的通报，他就电告蒋介石，说：“昨得密报，日以飞机唐克车毒瓦斯等助伪匪军作战，如不得逞即以其正式军队加入作战，必得绥远雁北为旨，此事似只好信其有，不可信其无，为防备万一计，应恳钧座再备五万人驻扎相当地点，以备应战。”（注：《阳曲阎锡山致洛阳蒋电》，1936年11月23日，同前引，蒋中正档案，特交档案，日寇侵略之五，25041028。）不仅如此，在晋绥开战，原非计划中事，各项开拔、粮草、补给和枪弹消耗的费用都需要大量款项。而以晋绥两省之力应付起来，不免会有相当困难。故阎锡山还明确要求中央提供600万经费的补助，以满足此次作战行动之初步需要。反复劝说之后，仍无法使阎锡山痛快出击，这让蒋大为不快。
    但在蒋介石的反复督促之下，傅作义所部骑兵孙长胜师、步兵孙兰峰旅还是在11月24日上午按照预定计划，一举袭取了百灵庙。当天，阎锡山即分报各方，称：“连日匪伪军大部集结百灵庙，谋犯绥北，昨晚开始向我守军进攻，我一面派兵迎头痛击，一面派出奇兵绕袭百灵庙。双方夹击，激战彻夜，卒将敌击溃，于今晨九时我军完全占领百灵庙。”（注：《阎锡山致洛阳蒋委员长、南京林一子、范芷青等电》（1936年11月24日），同前引，阎锡山档案，0392.42/2234.2，第2289-2290页。）绥远抗战因此乃得以写入历史。
    绥远抗战的意外终止
    拿下百灵庙，蒋介石更加相信伪蒙军不堪一击，因此力主傅作义再接再励拿下商都和张北，以给伪军致命打击，使其在较长时间里不敢再行骚扰和蚕食绥远，制造内蒙古独立。但是，阎锡山等却并未因为百灵庙大捷而欢欣鼓舞。他当即电告傅作义不要急于进攻察省境内的商都和张北，“对察战事静候我公办理可也”。（注：《阎锡山复绥远傅军长国密电》（1936年11月25日），同前引，阎锡山档案，0392.42/2234.2，第2294页。）