笠原幸雄少將越想越覺得事情不那麼簡單，叫來參謀長，兩個人對著地圖認真分析了半天，感覺自從二十一旅團玉碎後，這山西的局勢變得異常詭異，好像已經脫離了皇軍的掌控。特別是這個什麼陝西的地方部隊教導師，上來就讓皇軍蒙受了重大損失，現在他們到底在什麼地方、準備幹什麼，這都是迷。
從支那軍攻擊娘子關情況看，應該是那支不講規矩、不安常規出牌的教導師的手法。因為支那正規軍在娘子關潰敗後，損失很大，他們應該已經被皇軍嚇破膽了，絕不可能再主動送上門來。只有那支教導師，會這樣東一槍、西一炮的幹活。
要是這個判斷成立，那娘子關恐怕就守不住了。這個教導師敢於直接挑戰皇軍最精銳的第五師團主力，那娘子關一個大隊的守軍豈能守住？這樣推演下去，局勢就非常嚴重了。要是換了別的支那軍隊，佔了娘子關又如何？只要獨立混成第十五旅團趕到，自然很快就可以拿下來，大不了僵持一段時間，等二十師團和一0九師團趕回來，支那軍隊自然又是土崩瓦解。可要是真的是那支教導師攻佔了娘子關，那一定就是有巨大的企圖。
現在的問題是支那軍的企圖究竟是什麼？為什麼西邊、東邊、南邊同時動手？
笠原幸雄少將不敢再想，因為越想越怕，目前太原的兵力已經極度弱小，這麼大的城市，現在可只有第一獨立混成旅團和第五師團的輜重部隊駐防了。第一獨立混成旅團剛調走了一個大隊增援堤支隊、大泉支隊對西面支那軍的進剿，目前太原城裡就只有四個步兵大隊和第一獨立混成旅團配屬的輕型坦克、裝甲車、炮兵、工兵部隊了。要是支那軍隊現在進攻太原的話，從戰略上講，那就是黑虎掏心了。
笠原幸雄少將現在思維已經清楚，明白如果支那軍有大動作的話，那一定是奔襲太原來了。攻襲娘子關也好，西面的纏鬥也罷，甚至伏擊二十一旅團，恐怕都是為了太原而來。好算計啊！
至於支那軍拿下娘子關後形成關門打狗之勢的問題，笠原幸雄少將覺得那是支那軍隊自不量力，皇軍正想尋找支那主力決戰呢，大不了再來一次娘子關爭奪戰就是了。
想通了、想透了，笠原幸雄少將反而輕鬆了。既然支那軍要來奪太原，那就讓他來好了。不怕敵人來攻堅城，怕的是他飄忽不定、難覓蹤跡。既然他要來，那就讓自己在這堅固的太原城下創造一場奇蹟吧！在皇軍強大的炮火面前，支那軍隊就是血流成河也休想踏進太原一步。
笠原幸雄少將將自己的判斷迅速電告板垣征四郎和華北方面軍寺內壽一大將。然後就嚴令獨立混成第十五旅團緊急救援娘子關，命令堤不夾貴中佐停止追擊支那軍，向太原方向靠攏，命令獨立混成第二旅團停止對西面支那軍的夾擊，回師確保忻口至陽曲的同蒲鐵路，並做好增援太原準備。
現在，笠原幸雄少將最盼望的是獨立混成第十五旅團能迅速趕到娘子關，與守軍前後夾擊，擊退支那的教導師，守住山西東大門。
可惜板垣征四郎中將和華北方面軍寺內壽一大將都認為笠原幸雄少將簡直的在開玩笑，什麼支那軍要襲取太原，純粹是胡扯，支那軍有那膽量么？倒是支那軍對娘子關的攻擊，不可大意。因為支那軍一旦佔領娘子關，必然破壞娘子關車站和正太鐵路。因此，板垣嚴令笠原幸雄按照原先計畫執行，增援娘子關，合擊從古交、河口方向來的支那軍。
笠原幸雄無奈，想想也有可能是自己杞人憂天，支那軍太原混戰後早已忙著逃命去了，哪裡有襲取太原的膽量么！但願這只是自己的猜想吧！於是，笠原幸雄少將只好又給獨立混成第十五旅團和堤不夾貴中佐發報，取消自己的命令，讓他們繼續執行板垣征四郎中將的命令。
笠原幸雄不知道，就在他和板垣、寺內發電報的時候，教導師各旅已經運動到了太原城下，飛機場和南門馬上就要打響了。
劉一民在張洪濤和陳大勇在東西兩線打響後，就知道襲取太原的時機成熟了。
強行按捺住激動的心情，好不容易等到了天黑，劉一民就命令第一特戰支隊帶馮達飛的航空系學員，秘密奔襲太原機場。第一旅、第二旅、第三旅、炮兵旅、工兵團隱蔽運動到南門附近，集中炮兵旅兩個野炮團和一個山炮團的炮火，強攻破城，消滅太原城裡日軍；第四旅隱蔽開向太原城北面，切斷同蒲鐵路，準備迎擊可能由同蒲線南下支援的敵人；第五旅在西門方向設防，準備迎擊追擊陳大勇晉西兵團的日軍。至於東面，劉一民命令張海濤率警衛團在東門設伏，隨時準備伏擊太原城裡出逃的日軍。
這個計畫是參謀處針對日軍現在在太原布防情況作出的，這個時候，太原兵力空虛，加上日軍狂妄自大，從內心裡看不起中國軍隊，因此，太原城外並沒有多少日軍，原來日軍大部隊在時臨時構築的工事，由於幾乎是全軍出征，絕大部分都空無一人。鑒於這種情況，劉一民根本就不會啰嗦，決心利用敵人的驕狂和沒有防備，集中主力突破南門，進而向市區發展，在較短時間內解決戰鬥。然後再根據敵情變化，決定如何迎擊敵人。
由於大部隊行動，再隱蔽也不可能完全躲過敵人的眼睛，因此劉一民選擇了強行攻擊突破，也趁勢檢驗部隊訓練城市攻堅戰的效果。
接到命令後，各部隊迅速分路向太原隱蔽急進。
從清徐西北到太原城下，本來就幾十里路，但由於要隱蔽作戰意圖，部隊不能打火把，行軍速度很慢。後來，劉一民見這樣下去，等到太原城下時間就晚了，加上會增加非戰鬥傷亡，更是讓劉一民不能接受，於是，劉一民就命令各部隊打起火把，加快行軍速度。
夜裡2點，教導師各旅都已抵達太原城下。
高原和袁國平抵達南門的時候，第一旅各團都已經進入攻擊陣地。高原馬上命令聯繫師炮兵旅，炸開太原城南門，全師攻擊太原。
笠原幸雄少將安排好各部隊攻擊計畫後，就去上床休息了。可惜的是，眼睛都沒有閉上，就被緊急軍情給喊起來了。
從各部隊報告情況看，支那軍已經合圍太原，笠原幸雄少將心裡又喜又悲：喜的是自己料敵先機、算準了支那軍的動向；悲的是太原城裡兵力空虛，不知道能否阻擋住支那軍的攻擊。
但是，作為久經戰陣的笠原幸雄少將，自然知道堵截住支那軍隊第一波攻擊的重要性，因此，他嚴令獨立混成第一旅團各大隊全部上城牆，在他想來，支那部隊缺乏重炮，絕對不可能炸毀城牆、攻入太原的。
1937年12月20日凌晨兩點二十分，八路軍教導師各部隊抵達太原城下，師炮兵旅在師長劉一民命令下，將兩個野炮團、一個加強的山炮團、一個75中型迫擊炮團全部推到太原城下。
炮兵旅長李昌、政委王山柱，再三交代炮兵觀察員校正太原城牆和南門敵人火力點，到了兩點五十分，自認為各炮團包括中型迫擊炮團都已準備到位，李昌和王山柱雙雙向劉一民報告：「報告師長，炮兵旅已做好炮擊準備，有絕對把握在第一波攻擊中炸毀城牆，打開太原南大門。請師長下令攻擊！」
此時，劉一民已經到達了晉祠，將師部安置在晉祠。接到炮兵旅報告後，劉一民和羅榮桓簡單會商，認為從戰略上講，奪取太原的時機已經成熟。現在，已經到了揮動主力殺入太原，全殲日軍駐守太原的第一獨立混成旅團的時候了。於是，劉一民命令曾中生馬上到第一旅去，蔡中到第二旅去，在炮兵旅轟開城牆後，將主力全部投入缺口，指揮部隊向縱深發展。
蔡中提出，如果我軍攻擊太原不順，招致日軍從晉北和晉東娘子關方向來援，應該怎麼辦。
劉一民斬釘截鐵地告訴他，一是山西是我們八路軍的，任何人都奪不走；二是日軍現在已被我軍調往晉南、晉東、晉西三個方面，短期一、二天內，日軍到不了太原；三是假如日軍向太原進軍，我軍有絕對把握將其重兵集團消滅在太原周圍。
公元1937年11月20日凌晨三點，後世軍事教科書上許為經典戰例的太原偷襲戰終於打響了。
教導師炮兵旅旅長李昌是這樣向幹部們動員的：「同志們，師長要打太原戰役，要把太原從鬼子手裡奪回來，這個決心就是我們全旅當前最大的戰鬥任務！鬼子不可怕，怕的是鬼子夠狡猾！但是，不管鬼子多麼狡猾，只要師長說讓他三更死，我們就不能讓他活到四更！全旅聽我的命令，向太原城南城門，一發試射！」