緊接著是陽高。自從盤山失守後，李服膺的指揮所就撤離了陽高。陽高的城牆年久失修，不少地方順著牆根堆積的磚石即可徒步登城。第414團在軍指揮部撤離後，仍堅守了1天多，團長白汝庸率領官兵與日軍展開巷戰，團副曹靜山、第3營營長都來寶和六七個連排長共200多人戰死。白團長見大勢已去，遂率部撤出。陽高陷落。
撤退的過程是異常混亂的，差不多等於逃跑。這時候李服膺已經無法掌握部隊了。按照第二戰區長官部的部署，第61軍丟失第一線陣地後，應集結殘部在陽高周圍的第二線陣地再抵抗一陣，結果除原防守陽高的第414團外，其餘的6個團皆潰退了。他們更沒有按照閻錫山原定的方案向鎮邊堡轉移，與集結在豐鎮、大同、得勝口一帶的傅作義部會合，而是沿大白登方向一直向南逃，直到過了桑幹河好遠才站住腳跟。
其實從第400團大意失盤山開始，禍根就種下了。
史料記載，當第61軍在天鎮、陽高與敵周旋之時，第7集團軍總司令傅作義曾建議閻錫山進行大同會戰。然而，政治上十分老練的閻錫山軍事上卻優柔寡斷，盡管大同會戰最初為他提出，但這時候他退縮了。他的理由是：地形不利，援兵未到。僅僅幾天之後，板垣第5師團主力由察南蔚縣進攻廣靈，直奔雁門關後路而來——大同會戰便成了一句空談。
9月13日，大同——這座矗立在禦河側畔的塞外古城，東條兵團未損一兵一卒，不費一槍一彈，太陽旗便飄揚在了城頭。
第61軍的潰退，大同的撤守，使平綏線正麵失去了防禦力量，晉北門戶大開。
而且，9月11日，日軍擊潰駐守天鎮的第399團占領天鎮後，大肆燒殺搶掠、奸汙婦女，數千名天鎮百姓幾乎無人幸免，其狀之慘，令人不忍聞睹。南京中央社和全國各大報刊紛紛報道了這一消息。天鎮屠城是盧溝橋事變後日軍在華首例大規模暴行。3個月後，又有了更為慘虐的南京大屠殺。
大同失陷和日軍天鎮屠城震動了南京統帥部和國內輿論。
閻錫山決定放棄“大同會戰”那天，沮喪之際，他寫了一首《棄雁綏工事》詩：
國防大計定當先，臨時決策事難全。工事費款千餘萬，放棄全由南口牽。
可見，他仍然對南口陷落耿耿於懷，為他撤守大同尋找依據。
很快，他就感受到了來自南京統帥部和全國輿論的巨大壓力。而且比他設想的要嚴重得多。國人紛紛將矛頭指向他，責罵他畏敵如虎——“似這等戰區司令長官早該撤職查辦，重重治罪，以肅軍紀，以謝國人。”
蔣介石發來電報，斥責他“臨陣慌亂，禦敵不力”。
要求追查晉綏軍失守土之責的電報、信件，雪片一般寄往南京軍委會和閻錫山的太和嶺口行營。閻錫山感到了驚慌。他對他的參謀長朱綬光說：“娘那個熊！事情弄大了，可怎麼收場？”
也許就在這個瞬間，他想到了第61軍軍長李服膺……似平命中注定，李服膺難逃此厄運。
連日陰沉的天氣逐漸晴朗起來，太陽難得露出它固有的模樣，和風徐徐吹來，滿坡已顯發黃的青草輕輕搖擺。在這樣的時刻，站在第二戰區行營的小院裏，能夠清楚地看到不遠處雁門山的巍峨雄姿。身處9月的太和嶺口，原本是一件十分愜意的事情。
這天下午，負責行營人員給養和夥食的第二戰區長官部上尉參謀龐小俠，突然聽到司令長官對王玉林說：“你給我接南京蔣介石的電話，要快！”
王玉林是行營有線電大隊大隊長，負責通信聯絡。電話就在閻錫山的住房裏間，王玉林扯著嗓子叫通南京的電話後，對各處的人員說：“閻司令長官現在和蔣委員長說話。其他電話一律停止。”
說完後，王玉林就退了出來，龐小俠等人也都退到門外。因為在外麵，龐小俠對閻錫山說些什麼聽不清楚，他隻清晰地聽到了“軍法從事”四個字。
因為這幾天行營人員都在議論，第61軍軍長李服膺搞不好要倒黴。所以龐小俠首先想到，可能要對李服膺“軍法從事”。他突然感到有些恐怖。
滅頂之災正像一張黑色的大網，悄悄罩向了李服膺。
在滹沱河南岸，李服膺集結起他的殘部，由廣靈以西經應縣向雁門關轉進。途中，他接到了閻錫山召集各軍軍長開會的電報。他的部下裏已經有人預感到可能要出事，輿論對晉綏軍，尤其是對第61軍責罵得非常凶。於是左右的人說：“軍長，後方各地對天鎮的實際戰況不明了，難免以訛傳訛，有所指責，目前平型關戰局危機，全局很快將有變化，不如遲幾天去較為妥當。”
但是，李服膺卻表現得極為自信，他認為閻不會委屈他。於是，他騎上戰馬，帶少數隨從，毅然起身去太和嶺口報到。
與此同時，軍部派軍械處長劉樹勳去第400團扣捕團長李生潤。第61軍沒能在天鎮、陽高堅守更長一點時間，與李生潤麻痹大意丟失盤山有極大的關係，如果追究責任，李生潤首當其衝。
然而，李生潤卻幸運地逃掉了——先是被抓獲，而後又被人放掉的。至於是誰放掉的，說法不一。李在溪回憶說，劉樹勳將李生潤捕獲後，送交第213旅旅部，軍參謀長劉金聲念與李生潤是老同事的情麵，於李生潤吃飯時故使眼色，李生潤托詞解手，越牆逃跑。賈宣宗回憶說，獨立第200旅旅長劉潭馥（李的頂頭上司）在氣憤不平的情緒下，主使李當場逃走。楊維垣在回憶中引用傅作義的話說：“我當即指示你們副軍長賈學明，馬上先將李團長逮捕解送二戰區軍法總監部。誰知你們副軍長太糊塗，太混蛋，也太窩囊，竟讓李生潤由軍部偷偷換上便衣，化裝逃往西安。”
總之，李生潤是逃掉了。據說他到西安投奔了胡宗南，並改名李德庵。後來他在胡部當上了少將高參。
如果李生潤不逃跑，李服膺的結局會改變嗎？
李服膺23歲那年，被閻錫山派往保定軍官學校學習，從此開始了他的軍事生涯。他最讓閻錫山看重的一件事也許是，曾為閻從保定軍官學校拉回了張蔭梧、楚溪春、李生達、傅作義等“十三太保”，他被喚作大哥。這些人後來成了閻錫山打天下的資本。20多年來，他一貫唯閻錫山之命是從，是晉軍將領中的“五台派”，閻錫山的心腹。據說他還是山西省主席趙戴文的義子。傳說他與何應欽也有拉扯。他同唐生智是保定軍校的同窗好友，私交甚好——他同後兩人的交往也許令閻錫山稍感不快。
也有人認為他長於外交，短於軍事，經常奔走於太原，進行私人活動，很少駐在防地，對所部中級以下官佐大半不相識。在用人上，一貫抓牌子（陸大）、拉關係（同鄉、舊部），練兵時看表麵，作戰時重私情。但這些都無關緊要，在閻錫山眼裏，他是個信得過的親信，這比什麼都重要。
時隔多年之後，已無人能說清李服膺什麼時間到達太和嶺口的。這似乎不重要。重要的是，剛一到達，閻錫山就命人把他扣了起來，押在張培梅的憲兵隊。戰區長官部上尉副官龐小俠念及李與他父親是老朋友，就到設在西梁的憲兵隊看他。龐小俠說：“老伯來了，想吃點啥，你就說吧。”
李服膺隻是讓他給找幾本閑書看。他嘴上答應了，回到駐地，根本找不到，也就罷了。
那時李服膺仍然認為自己不會有事，會長扣起他來，是為了應付輿論。所以，在外人看來，他並不是很緊張。