大同—集宁之战对于1946年正处于拉锯阶段的国共两党而言都可谓意义非常。大同未得，又失集宁，使得晋察冀军区首府张家口处于傅作义东西夹击之中张家口是察哈尔省省会，北傍长城，南接平川，三面环山，地形险要；清水河由北向南，将市区分为东西两部分。该城1937年被日军侵占。1939年9月，日本在张家口拼凑了一个“伪蒙古联合自治政府”，以后又几易其名，实际上把它变成了中国境内又一个伪满洲国。日本对张家口十分重视，在这里驻有重兵，企图使其成为侵占华北，进而鲸吞中国和牵制苏联的战略基地。
而抗战胜利之后，张家口是八路军方面所夺取的唯一省会城市，称为第二红都，是当时晋察冀军区首府，地理位置十分重要，扼华北、东北、察绥战略要冲，是联系以上三地咽喉之地，为平绥铁路枢纽，北通外蒙库伦，西北通苏联乌里雅苏台，东北通热河，具有极其重要的军事、经济和政治价值。陕甘宁边区干部去东北，和苏联方面保持铁路交通，获得外援，张家口也是唯一必经之道。因此是国共两党必争之地，**方面在集宁会战结束后，即开始准备进攻张家口。
鉴于部队新败，兵无战心，聂荣臻原有意放弃张家口，只是在军委的严厉催促下才准备保卫张家口。当然**有自己的理由。掐指算来，抗战结束后，晋察冀总兵力约32万人，扣除复员的10万人，也还有20万人左右，大同、集宁会战失利，总兵力仍有10万人以上，对国民党十一、十二两个战区的7万多进攻兵力，仍占一定的优势。
为了不把话说的太绝，**同意聂荣臻，在不得已的时候，也可以撤退：“同时张家口应秘密进行疏散，准备于必要时放弃之。”而聂荣臻判断，**进攻重点应在东线，只有在第十一战区的孙连仲所部东线占领怀来后，傅作义所部才可能沿铁路线出动，在最短距离内会师柴沟堡。因此在兵力配备上，晋察冀军区将主力置与东线，准备打歼灭战，一纵全部三个旅、二纵主力两个旅、三纵第七旅、四纵第十旅、独立第五旅及大量民兵部队均配置于东线怀来、延庆地区。而将四纵一个旅及晋绥军区主力配置于大同铁路线的柴沟堡、天镇、阳高一线，严阵以待傅作义。教导旅和军区警卫团位于张家口作机动部队。晋察冀军区第七军分区部队位于张北担任警戒任务，另派六个旅，深入东线敌后，从侧翼打击东线进攻之敌。
从战局来讲这样的部署并无不妥，傅作义并不上当，而是采用暗渡陈仓、声东击西之计，派出一团人乘火车伪装成主力，在装甲车掩护下，每天白天从大同开往阳高，晚上原车返回大同，连日往返，作出大兵团运动的姿态，并由第十二战区司令长官部派员先到大同打前站，号房子，征购粮秣，扬言大军在大同集结，傅作义本人将亲到大同坐镇指挥进攻。另一方面，傅作义却悄悄将主力集结于集宁地区。
1946年9月29日，东线战役展开，**第十六军，第九十四军和第五十三军各一部开始猛攻，与晋察冀军区主力，在东线展开激战，因为解放军预有准备，集中了主力，**并不占优势，所以进展缓慢，并有两个团一个营的部队的相当损失，经10多天激战，东线**第十一战区被阻挡在怀来以东地区。
蒋介石故伎重演，将张家口划归傅作义的第十二战区管辖。10月8日，早已集结在集宁玫瑰营子一带的傅作义主力2万余人暂三军军长董其武指挥，倾巢出动，直扑张家口。为了加强攻击能力，傅作义甚至动用了王牌——第十二战区司令长官部的、编有汽车团、美式105毫米榴弹炮营、战防炮兵营、坦克大队、铁甲车大队的机械化部队，配属给了董其武所部。主攻方向，出人意料地不走铁路，不经大同，而绕由长城外荒芜，渺无人烟之地，向张家口以北草原山区，由西绕到北向南，以迅雷不及掩耳之势，从后方直捣空虚的张北方向，杀向张家口兵力薄弱的后门。这样一来由东向西守在柴沟堡一线的四纵和晋绥军区主力，就形同虚设。同时第三十五军军长鲁英麟率该军第三十二师李铭鼎所部和暂第十七师朱大纯既作为佯攻部队，位于大同、丰镇，又作为二线部队，准备增援董其武主力。
奇袭张北，傅作义再次发挥了所部骑兵的优势，以骑兵指挥孙兰峰率刘春方骑四师，鄂友三骑十二旅作为大军的前锋，所有骑兵倒穿棉衣，马蹄裹布，先越过草原，随即穿山沟直扑南壕堑，大青沟，部队一面进行，一面封锁消息，在进军途中不论遇到什么样的人，一律扣留由部队收容，跟随部队前进，以免泄露消息，10月9日下午2时许，已突进到距张北县城5公里处。
而在张北城内担任警戒的解放军晋察冀第七军分区部队，还误以为是小股敌人串扰，即派两个骑兵团绕路出发，试图围歼该敌，张北只留一个连和两个警卫排驻守。而刘春方的骑四师发觉城内守军并无戒备，立即以一个团精锐骑兵，轻装突击，一气冲至城墙根下。由西南和西北城角爬上城墙，城内守军毫无防备，仓促应战，仍英勇战斗，但是傅作义所部气势旺盛，挥舞马刀和冲锋枪，进行近战、白刃战，守军边打边向城内撤退。
日任中国人民解放军晋察冀军区张家口卫戍司令员郑维山得知敌主力进攻张北县城消息，立刻命令警卫团主力，乘汽车急赴张北增援。但由于沿途遭敌机轰炸、扫射而迟滞了时间，到达张北时，傅作义所部主力已陆续到达，双方在张北城内展开激烈巷战，经过3个多小时战斗，守军伤亡惨重，无力抵抗突然袭击，向崇礼方向撤走，9日下午五点多，骑四师占领张北县城。
张北县城失守消息传到张家口，聂荣臻顿感得形势严重，而己方主力全在东线，虽已下急令抽调回来，但一时难以赶回，只能派遣刚参加集宁战役经过整补的李湘教导旅，火速赶到位于张北与张家口之间的天险狼窝沟一线组织防御，狼窝沟是（阴山）野狐岭最险要一段隘口，地形非常险要，两边高山峻岭，中间一条峡谷，公路即由其间通过。
自古就是兵家必争之敌，距张家口25公里，分大、小狼窝沟两个村庄，是张北到张家口必经要道。苏蒙联军进军张家口，曾在狼窝沟与日军激战过。唐与契丹在狼窝沟也曾发生过大战。但是最著名的还是成吉思汗所率的蒙古骑兵在狼窝沟歼灭金军主力的决战。无怪后人有诗赞叹““野狐胜地古今传，路险山高云汉边。莫怪军家争此地，长驱直捣控幽燕。”
而李湘所统帅晋察冀军区教导旅原由冀晋纵队第一旅与晋察冀军区教导师精简合编，成分老，骨干多，一直以来都是军区主力，战斗力最强。在大同、集宁战役中，由于缺乏与骑兵作战的经验，损失惨重。此时经过休整，补充大量地方武装，可谓衔恨而来。
由于当地有日军占领时期修筑的部分工事可以利用，10月9日黄昏，晋察冀军区教导旅各部分头进入阵地，连夜抢修工事。到10日拂晓前，各分队普遍完成了单人掩体、部分交通壕和班组防空洞，并在前沿公路及其两侧埋设了地雷。一夜之间构筑了坚强工事。而就在当天清晨占领张北县城的傅作义骑兵部队向狼窝沟作试探性进攻，见解放军有准备，便停止进攻，等待董其武所部主力抵达。
在得知刘春方的骑四师已经夺取张北的消息之后，傅作义命令董其武所部兼程前进，务必于10日在骑兵部队的有力配合协同下，攻占狼窝沟山地，经万全县直扑张家口。并告以在怀来地区的李文集团军，也向张家口方向配合前进。又令鲁英麟率领三十五军乘汽车星夜向张北急进，以为董其武所部的后援。
10日上午10时许，董其武所部前卫部队第一○一师到达距狼窝沟以北附近地区时，即向防守狼窝沟山上的解放军攻击前进。在美式1O5榴弹炮、山炮以及迫击炮和六架飞机的轰炸、扫射掩护下，开始攻击较为顺利。但是仰攻公路两侧的高地之时，解放军便依靠有利地形和坚固工事，奋力抵抗。第一○一师受到阻击，反复攻击数次，均末成功。为了减少部队伤亡，后又改变方式，用一部分兵力从正面实行佯攻，另以有利部队从两侧迂回攻击，结果仍未攻上山去。
而这时董其武暂三军军部通信兵突然从张北至张家口的长途电话线上；窃听到狼窝沟的解放军正向张家口指挥部报告情况说：“傅作义部的正以步、骑兵在飞机、大炮掩护下，向狼窝沟山上阵地猛烈攻击，战斗非常激烈，要求派兵增援。”张家口解放军指挥部说：“一定要坚决顶住，必须坚持到黄昏，援军才能赶到”等语。董其武得知此一情况后，即严令第一○一师迅速攻击，务于黄昏前解放军援兵到来之前，将狼窝沟两侧山头拿下来。
郭景云即指挥3O1及3O2两个团，向解放军阵地，发起总攻。但因正面山势险要，猛攻多次，均未得手；迂回部队绕山太远，加以山高坡陡，两者互相配合不在一起，结果仍无进展。下午3时左右，**空军部队在空中向董其武通报说：“飞机只能掩护和配合作战到下午4时，4时后因气候的关系，不能再行配合作战，希望步兵能够在飞机协同支援下迅速攻占山头阵地。”
董其武听后，更加着急。郭景云师长因数次攻击，均未得手，要求派坦克部队支援。董其武因飞机下午4时后即不能再配合作战，又感到时间紧迫不能再拖延下去。黄昏前攻不下狼窝沟山头，将无法向张家口进攻。只能要求机械化部队指挥官靳书科派出坦克部队支援第一○一师，以期能于黄昏前攻占狼窝沟。
与**嫡系部队的战车营所装备的美系坦克不同，第十二战区长官部坦克大队主要以接收的日军坦克为主，共有编制有中型坦克2个连，每连有日式97式中型坦克12辆，小型坦克一个连，编制有日式95式轻型坦克12辆。日军的95式轻战车在20世纪30年代初，凭借其优秀的机动性能还算是一种优秀的坦克。,但是由于防护性能差，火力弱，在日苏诺门坎冲突中，面对苏联红军技术并不成熟的T－26型坦克面前，也不堪一击。在侵华战争中，中**队所装备的少数德制Pak35型反坦克炮也可以轻松击穿其正面装甲。甚至还发生1944年，一辆中国远征军运送物资的大卡车,在行进中遇到了一辆日本95式坦克，后勤部队显然不是坦克的对手。接下来发生的事让人惊讶，卡车司机开足马力，向坦克撞去。十吨的大卡车将坦克撞离地面几米，坦克被撞后，爆炸起火，翻到了路边的沟里。
而即便是号称中型坦克的日制97式坦克实际上战斗全重只有15吨，只相当于其他参战国的轻型坦克。除了在中国战场之上，欺负缺乏重型装备的中国陆军，扮演开路先锋的角色之外，在太平洋战场之上无不是英、美坦克部队痛扁的鱼腩。由于其装甲厚度仅为25毫米，又采用铆接试结构。因此甚至出现过美军坦克不用主炮而用车顶的高射机枪将其击毁的个例。
但是在中国战场之上，即便是这种性能并不突出的坦克也依旧足以主导这场战斗甚至一场战役的胜负。董其武投入12辆日式97式中型坦克，协同攻山部队向解放军阵地之后，狼窝沟战场的态势立即发生了决定性的逆转。虽然解放军方面出动爆破组，在密集的弹雨之中以敏捷的动作、前赴后继的跃出工事，用炸药包炸毁了四辆坦克。但是人肉终究不敌钢铁，晋察冀军区教导旅在各高地反复以白刃争夺，终究无法抵挡住傅作义所部的坦步协同，全部一、二线阵地连续失守，只能撤出狼窝沟。
坐镇张家口一座空城的郑维山急令教导旅不许退却，立刻在狼窝沟和张家口之间公路上，转入机动防御，以坚决的战斗迟滞敌人，节节阻击，向张家口转进，以掩护张家口的党、政、军全体大撤退。狼窝沟失守后，张家口已无险可守，而傅作义军锐气正盛。聂荣臻明确地认识到了这一点，于10月10日晚6点，起草电报给**和中央军委，决意要撤出张家口。
10月11日，**以中央军委名义回电，表明不愿放弃张家口：“傅顽远道奔袭，必轻装，且系孤军深入粮草弹药难多携带，平绥主道未通，追送亦甚困难。我张垣有两团兵力，不要全城防御，择重点坚守数据点，特别是坚固独立家屋，坚持数日是完全可能的，钳制傅军，集中张（宗逊）陈（正湘）两部主力，在野战各个歼灭傅顽，消灭其四五个团，该逆必退，如张垣已失，即在城南坚守数据点（如宁远堡、左卫），仍可打退傅顽，请酌决。”但是此刻聂荣臻已回天乏术，为了避免更大损失，只好忍痛放弃张家口。
因为时间仓促，张家口为解放军过冬准备的被子，成衣，棉花，粮食全都来不及带走，很多装的满满的仓库在撤退前也被迫付之一炬。再加上傅军行动的迅速，空中还有飞机的轰炸，部队撤退中的损失也很大。
11日下午4时许，傅作义的机械化部队和一个步兵加强连，乘十轮卡车5辆，在4辆小型坦克的掩护下，开进张家口。但见城内商店铺门紧闭，市面安静得像一座死城一样，街道上一个活动的市民也看不到。10月12日，傅作义一面来电嘉奖各部队；一面令董其武迅速清扫张家口外围。防守在左卫镇的解放军见有重炮和坦克配合攻击，未作坚强反击，即向察南蔚县方向转移，张家口市区附近再无战斗。傅作义占领张家口后，即派出骑兵追袭华北军区撤退部队，一路追杀到桑干河边上。
张家口失守后，晋察冀根据地被从中切开，割裂成数块，给整个华北战局，造成了极为不利的影响。而国民党军则打通了平绥路全线，切断了东北，华北，西北的交通，并以张家口为基地，向晋察冀解放区腹地大举进攻。张家口失利，即没有能消灭敌人的有生力量，而自己遭受相当大的损失，又丧失了根据地最重要的中心城市。因此晋察冀军区的这个冬天很是难过，没有粮袜官兵多有冻伤致残的，当时晋察冀军区人口不过百万，却要养活十万的部队，老百姓的负担之重是可想而知的。
大同、集宁战役的失利，也迫使**停止夺取“三路四城”的计划，将整体战略变为以歼敌人有生力量为主，而不以保守或夺取城市为主。而国民政府方面，蒋介石一边兴高采烈的开起了“国大会议”，一边命令胡宗南主力部队直扑延安。此时在陕北战场之上，解放军仅有晋绥军区第一纵队和陕甘宁晋绥联防军的新编第四旅、教导旅、警备第一旅、警备第三旅，合编为陕甘宁野战集团军全军也仅共六个旅，两万六千多人。以这样的兵力显然无力与一线攻击部队便拥有十二个旅八万余人的胡宗南所部抗衡。
虽然陕甘宁边区全体军民在“保卫党中央，保卫**”的战斗口号鼓舞下，积极利用山地、梢林，顺着山顶构成支撑点，有些地形改造成断崖陡壁，构筑了宽大正面的野战防御阵地。延安直属分区的民兵、游击队埋设地雷、破坏道路，配合部队开展游击战和爆炸运动。第一纵队从1947年3月15日起和敌人接触，多次打退敌人的进攻，与敌人寸土必争，白天以少量兵力固守要点，适时实施反冲击，夜间以夜战的特长不断袭击敌人。敌人每前进一步都付出很大伤亡的代价，每天只能推进几里地，但是直到18日黄昏，部队依旧接到通知，延安的中央机关和群众已全部疏散转移完毕。3月19日晨由陕甘宁野战集团军改编的西北野战军还是最终撤出延安。