原平镇离忻口仅有15公里，它是忻口最后一道屏障。10月1日，阎锡山命令第34军第196旅在原平镇坚守七天。旅长姜玉贞按此命令作出部署：391团守火车站，392团守公路，413团为预备队，炮兵连在镇内。并令各团迅速征集给养及防御器材，构筑阵地。

10月4日，日军独立混成第15旅团由崞县城西迂回过来，向原平镇发起攻击。最初，激战在镇外进行，白天主要是炮击，然后日军在飞机大炮掩护下，向前沿阵地冲锋。战至7日，原平镇外阵地全部丢失，第196旅官兵退守镇内。

这时攻下崞县城的日军增兵进攻原平。日军飞机大炮对原平镇狂轰滥炸，房屋倒塌，树木燃烧，尸体遍地。一部日军突入镇内，两军展开激战巷战，逐巷争夺，厮杀肉搏，杀声阵阵，伤亡累累。日军连续五六次冲击，均被守军击退。

原平镇内有一条贯穿南北的大街，日军渐渐占据了东半部，第196旅官兵扼守西半部，形成对峙。旅长姜玉贞向阎锡山打电话报告：“我旅已坚守原平七天，城外阵地全部丢失，现与攻入城内日军，逐街逐巷拼搏，伤亡惨重啊！……”

阎锡山让他再坚守三天。姜玉贞说：“困难很大呀！……”

阎锡山说：“我已令增援部队向原平之敌进攻，协助你旅作战。你旅即剩一兵一卒，也要续守三天，否则军法从事！”

姜玉贞：“服从命令。我旅绝对死守原平，无令决不撤离，请阎长官放心！”

战至10日，大批日军将原平包围，继续猛攻。第196旅原有近五千人，只剩约五百人，第413团团长崔杰阵亡，第392团团长张振铃重伤，营连排长大部伤亡。姜玉贞右臂负伤，仍坚持不退，督促部下拼死抵抗。

同时，他给阎锡山发报：“我旅正与敌人逐院逐巷死拼。请长官放心。在忻口阵地未部署好之前，我旅绝对死守原平，誓与原平共存亡！”

10日下午，卫立煌到忻口阵地视察，与第9军军长郝梦龄商讨防御作战问题，尔后返回忻县。当日晚，卫立煌令郝梦龄派出有力部队，驱逐侵入原平以南日军，解第196旅之围。

11日，日军继续猛攻原平。第196旅仅剩二三百人，但仍据守原平东北角，与敌肉搏。当日夜，已到最后时刻，全旅即将覆灭之际。旅长姜玉贞召集残部官兵，说：“我旅已坚守原平十天，完成了任务，今夜突围。”

深夜，第196旅官兵在日军炮火下突围，再次重大伤亡。姜玉贞最后一批出城，在炮火下中弹殉国。突围幸存者寥寥无几。原平遂陷敌手。

12日，板垣征四郎在参谋长陪同下来到原平战场。日军正在焚烧战死者尸体，未及清理的中国士兵遗体还保留着各种姿势。板垣感慨地摇摇头。独立混成第15旅团长筱原说：“据武汉电台广播，指挥原平中**作战的196旅旅长姜玉贞已经毙命。”

板垣说：“姜玉贞将军是个英雄。遵照皇军习惯，应在他战死之地立碑纪念。”

筱原说：“只是我们不清楚姜旅长战死的地点。”

板垣说：“那就写在你们旅团战斗详报上，让其载入史册！”

第二战区司令长官阎锡山，为第196旅赋诗纪念：“全区原平战最烈，三团只剩三百人，据守三院十一日，玉贞旅长兼成仁。”

国民政府授予第196旅荣誉称号，并明令褒扬姜玉贞：“查姜玉贞久历戎行，夙称忠勇。此次奉命抗敌，坚守围城，竟以身殉国。眷怀壮烈，轸悼实深。应以明令褒扬，并追赠陆军中将，交行政院转饬军政部以优议恤，以彰忠烈。”

崞县、原平守军的顽强防御，为第二战区主力部队集结及部署争取了时间。