更讓他們絕望的是，第一波轟炸剛結束，第二波又來了。
應長空率領的虞城航空隊在四十分鐘後抵達，對同一目標實施了第二次轟炸。緊接著，寧陵航空隊完成加油掛彈後，又進行了第三次轟炸。
一天之內，日軍遭受了五次大規模空襲。等到傍晚，兩個師團損失了近六千人，車輛損毀超過三分之一。撤退速度被迫降到了每天不足十公里。
與此同時，地面上，八路軍129師的偵察兵目睹了這一切。
王大山帶著偵察排埋伏在山頭上，從望遠鏡里看著日軍被炸得鬼哭狼嚎。戰士們一個個激動得眼眶通紅。
「排長，你看那個！」一名戰士指著遠處。
一枚航彈正好落在日軍的油料車隊中，十幾輛油罐車連環爆炸，騰起巨大的蘑菇雲。衝擊波甚至傳到幾公里外，王大山能感覺到腳下的地面在震動。
「打得好！打得好啊！」戰士們歡呼起來。
王大山深吸一口氣：「給旅部發報。就說……就說冀魯豫戰區的飛機把鬼子炸成了孫子。我王大山打了這麼多年仗，頭一回見這麼痛快的！」
通訊員立刻發報。很快，整個129師都知道了這個消息。前線陣地上的戰士們雖然看不見轟炸場景，但能聽到遠處傳來的爆炸聲，能看到沖天的黑煙。每個人的士氣都高漲到了極點。
陳大將在指揮部里，拿著望遠鏡望著遠方：「這個宋明遠，真是好樣的。什麼時候咱們八路軍也能有這樣的航空兵就好了。」
王政委笑道：「遲早會有的。現在我們不是已經有了坦克和大炮了嗎？慢慢來。」
陳大將放下望遠鏡，正色道：「給師部發報，建議今晚全線出擊，襲擾日軍。不能讓他們安安穩穩地挨炸，咱們也得湊湊熱鬧。」
「好主意！」
當晚，八路軍129師全線出擊。數千名戰士分成無數支小隊，摸到日軍宿營地附近，打冷槍、扔手榴彈、炸彈藥庫。日軍白天挨炸，晚上挨襲，連續幾天無法正常休息，士氣跌到了谷底。
……
四月二十日，經過艱難跋涉，日軍第20師團、第108師團終於與太原的第109師團、獨立混成第4、第9旅團會合。但付出的代價是慘重的——兩個師團、兩個旅團，原總兵力六萬八千多人，如今只剩下四萬六千多人，損失近兩萬。
太原城內，日軍第一軍司令部。
軍長梅津美治郎中將站在窗前，望著城外連綿的群山，面色陰沉得能滴出水來。參謀長橋本群少將站在他身後，手裡拿著一份又一份求援電報。
「司令官閣下，大同方向，第26師團被八路軍120師包圍。駐蒙軍幾次派援軍都被打退，獨立混成第2旅團旅團長常岡寬治戰死。蓮沼蕃司令官請求我們迅速北上。」
梅津美治郎沒有回頭：「北上的路呢？」
橋本群沉默片刻：「北同蒲線，獨立混成第3旅團與八路軍小股部隊多次交火，目前尚在我們控制當中。平西兵團也到了壽陽，距離太原只有八十公里。」
「八十公里……」梅津美治郎閉上眼睛，「也就是說，我們已經被包圍了。」
「是的。南線是八路軍129師，西線是八路軍115師和決死縱隊。東線是冀魯豫戰區平西兵團。北線雖然暫時沒有重兵，但如果我們北上，平西兵團和115師必然追擊。」
梅津美治郎轉過身，盯著地圖：「總兵力多少？」
「八路軍加上平西兵團，至少二十萬。而我軍總兵力，包括駐蒙軍在內，也不到八萬。」
梅津美治郎沉默良久，終於做出決定：「給華北方面軍發報。就說我軍已陷入重圍，繼續堅守太原無異於坐以待斃。請求批准放棄太原，向大同轉進，與駐蒙軍會合。」
橋本群一震：「司令官閣下，放棄太原……這個責任……」
「責任我來擔。」梅津美治郎聲音低沉，「我不能讓第一軍葬送在這裡。八路軍、平西兵團的火力遠超我們預期，特別是平西兵團的航空兵，完全掌握了制空權。再打下去，第一軍就要全軍覆沒了。」
電報發出，很快收到華北方面軍司令官杉山元大將的回電：「已收到。此事重大，需請示大本營。暫時堅守待命。」
杉山元也不敢擅自決定。他同樣給大本營發去電報，詳細說明了山西的局勢：「八路軍清一色蘇式裝備，火力之強超出預期。第一軍已損失三成，繼續堅守山西，恐有覆滅之虞。懇請批准第一軍主力向大同轉進，與駐蒙軍會合。」
電報中還特別提到：「山西八路軍是一支不弱於宋明遠部的部隊，擁有大量重炮、高射炮等重型裝備。我軍在火力上已不占優勢。」
大本營陸軍部接到電報後，連續開了兩次會議。
陸軍大臣板垣征四郎主張堅守：「山西是華北的屏障，放棄山西，華北門戶洞開。而且太原是我們花了巨大代價才占領的，就這樣放棄，如何向天皇陛下交代？」
參謀總長閒院宮載仁親王則持不同意見：「第一軍已經被包圍，繼續堅守只會被殲滅。與其全軍覆沒，不如保存實力。第一軍主力如果損失了，整個華北都將不保。」
爭論到最後，首相平沼騏一郎做出決斷：「放棄山西，保存第一軍。命令華北方面軍炸毀太原重要工廠，然後向大同撤退。」
電報傳回太原，梅津美治郎鬆了口氣。
他叫來工兵聯隊長：「炸毀太原所有的兵工廠、鋼鐵廠、發電廠。不能留給敵人。」
「是！」
四月二十一日，太原城內響起連綿的爆炸聲。日軍在撤退前，瘋狂破壞所有的工業設施。濃煙遮蔽了天空，整個城市籠罩在一片末日景象中。
同一天，宋明遠在商丘司令部接到了彭雪峰的電報：「日軍已開始破壞太原工業設施，顯然準備棄城撤退。平西兵團預計四月二十五日抵達太原外圍。另，八路軍總部來電，希望我們繼續出動航空兵，轟炸撤退的日軍。」