长城抗战后，根据《塘沽协定》、《何梅协定》等卖国条款，华北实行特殊化。日军在控制了冀东22县以后，于1936年春又指示蒙伪军侵占察哈尔以东6县，妄图进而侵占绥远大青山以北各县，更进而推向西北陕、甘、宁、新4省边界，阻塞中国西北对外交通，割断于苏联的联系，实现其“满蒙政策”。日军为实现上述企图，在绥远和华北各地，大量设置特务机关，并积极扶植傀儡政权。在察绥，日军就扶植民族败类、蒙奸德穆楚克栋鲁普(德王)和李守信，成立了所谓“蒙汉西北防共自治军”和“大汉义军”。这些军队，连级以上都有日本顾问官作为蒙汉伪军的实际指挥者。

日本帝国主义在绥远的这些侵略行径，激怒了中国人民，更激怒了具有强烈爱国之心的傅作义将军。这年的10月，他去洛阳向蒋介石一再陈述了准备反击日军及蒙奸抗敌御侮的意见。但蒋介石要傅作义将军以忍让为主，非到不得已时，不可轻意对日作战。

傅作义将军实在忍无可忍。当他得知日蒙伪军将兵分三路进犯绥东的消息后，于1936年11月8日晚，便召开营以上军官秘密会议，商讨反击问题。会上傅将军铿锵有力地对大家讲：“日寇占我察北，又犯我绥东。是我全军将士的耻辱。爱国军人守土有责，我们一定要给日本侵略者以沉重的打击!”并说：“岳武穆36岁壮烈殉国，我已过了38岁，为抗日死而无怨!”傅将军的讲话，对与会的每个人鼓舞都很大，大家一致支持他的抗日决策。会议决定，进击绥东一带敌人的任务，由师长孙长胜和旅长孙兰峰指挥。

11月15日，绥远抗日战役拉开战幕。这天清晨6时许，日军指挥部派日本特务机关长田中隆吉亲自指挥，投入5000余人的兵力，在飞机大炮的掩护下，向红格尔图发起猛攻。

红格尔图是绥远东北的门户，是日伪犯绥的必争之地，也是敌人的重要据点百灵庙的外围，可与大庙、百灵庙连成犄角之势。敌军先后冲锋七次，战斗十分激烈。16日，傅将军亲临集宁前线指挥。他要彭毓斌和董其武出敌不意，抄袭敌后。彭毓斌和董其武率领部队星夜奔驰，17日夜12时，我各路大军秘密集结在红格尔图西南的旦岱沟一带。当晚2时发起总攻，分路包抄，打了日伪军一个猝不及防。战至拂晓，敌人纷纷溃散。18日早上7时，敌人全面崩溃，红格尔图战斗胜利结束。

红格尔图战斗的胜利，为我们攻打百灵庙扫清了障碍，铺平了道路。当时，敌人在百灵庙屯积着大量武器弹药，并构筑了坚固的防御工事，驻有日伪一个多师的兵力。要拔掉百灵庙这个钉子，并不是轻而易举的。但是，傅作义将军是个“不说硬话，不做软事”的人。面对困难，他毫不退缩，决心乘胜攻取百灵庙。于是，再次召开营以上干部会议，集思广益。会议确定。攻打百灵庙要以奇袭制胜。

11月的绥东，已是白雪皑皑，他要求士兵人人身裹白布床单，汽车大炮等重型武器，都用白布包裹，与雪原浑然一色，乘敌不备，出其不意，以闪电式一举拿下百灵庙。在这一战术思想指导下，傅将军指挥各部队秘密向百灵庙集结。11月20日，各部队全部进入攻击位置,这时百灵庙的日伪军一点也没有发现。

23日夜十一点，部队在孙长胜、孙兰峰的指挥下，突然发起猛攻，半小时后，日特务机关长胜岛角芳亲上前线督战。他指挥日伪军，在女儿山上架设10余挺轻重机枪，组成强烈交织的火网，使傅军行动受挫，无法前进。拂晓前若攻不下百灵庙，敌人的5000余名援军一到，10多架飞机一来，百灵庙战局将会逆转。傅将军当即命令孙兰峰孤注一掷：将山炮营推进百灵庙东南高地附近，向女儿山施使摧毁性射击，并命令韩天春营长指挥装甲车车队，配以汽车多辆，共同向百灵庙东南山口冲击。战士们置生死于度外，视弹雨如无睹，终于使战局有了决定性好转。24日上午8时，傅部骑兵团控制了飞机场，切断了敌军的后路。胜岛角芳和蒙伪军第7师师长穆克登宝扔下全军，驾车逃跑。9时半，傅部全歼日伪军，胜利地收复了百灵庙，是为中外闻名的“百灵庙大捷”。

随后，按照傅将军预定的作战方案，留少数部队诱敌，大部队撤出战场，准备迎击敌人的反扑。果然，不出傅将军所料，12月4日，不甘心失败的日伪军大举反扑，由于傅将军早有准备，傅部先敌一天进入阻击阵地。因此，敌人虽有飞机掩护，但仍未逃脱第二次失败的下场。打完反扑，傅军乘胜追击，收复了百灵庙以东另一个日军盘据的战略据点——大庙。此役使伪军两个旅反正，29名日军顾问全部被击毙。至此，日军对绥远的侵略，遭到严重打击，并将其苦心培植的德王、李守信、王英等反动势力，全部摧毁。日军在绥远所下的赌注几乎全部输光。

“绥远抗战”，作为中国人民反侵略战争的光辉一页，载入史册。著名记者范长江专题报道了绥远抗战，称赞这次战役是“不平常的胜利”，“揭开民族历史上的新页”。天津《大公报》发表社论赞扬：“绥远抗战之役，不仅取得中华历史上的光荣地位，且已作为中华民族史上重要的转折，史迹昭垂，万世不磨。”

绥远抗战的胜利，狠狠打击了日本侵略者的嚣张气焰，在尚未实行全面抗战的当时，曾引起了全中国和全世界的瞩目。也得到了中国共产党和毛泽东的鼓励。收复百灵庙战役前，南汉宸同志就曾带了毛泽东的信件，秘密到绥远和傅作义将军联系，鼓励他抗日。1936年，中国共产党在山城堡粉碎了国民党胡宗南军队的进攻后，又发出援绥通电，认为“不能坐视绥远局部抗战而不救。”

1936年11月24日傅作义将军指挥部队获百灵庙大捷，12月12日蒋介石到西安，张学良、杨虎城二将军积极要求抗日，对他实行兵谏。随后国共两党开始第二次合作，在全国宣告全面抗战。是傅作义将军拉开了全面抗战的序幕。