1946年6月，国共内战进入了关键时刻。国民党军队对共产党在中原地区的解放区发起了猛烈进攻，解放战争愈加激烈。在华北战场，我军的晋察冀和晋绥军区刚刚取得了一场显著的胜利，士气高涨，决定趁势发动大同战役。大同，古代称为云州，地处太行山的山脚下，是山西和河北的交通要道，一直以来都是兵家必争之地。在晋北战役获胜后，我军解放了晋北的十多个县城，而大同城则陷入了孤立。攻占大同意味着将晋察冀和晋绥两大根据地紧密连接，我军将牢牢掌握华北战场的主动权。1946年，我军晋察冀和晋绥两大野战军合计超过十万人，决定联合展开大同战役。而对方国民党军队的兵力不足两万，主力是暂编的第三十八师。这支师由伪军和民团组成，战斗力相对较弱，所以我军对胜利充满信心。 大同城的守将是楚溪春，他同时还是国民党第八集团军的副总司令，电视剧《亮剑》中的楚云飞就是以他为原型。楚溪春毕业于保定军校第五期，是阎锡山的十三太保之一，也是阎锡山最看重的晋绥军将领之一。在抗日战争期间，阎锡山和楚溪春曾一起经历过日本飞机的轰炸。那时，阎锡山立即拉住楚溪春的手，迅速躲进吉普车。这个细节显示了阎锡山对楚溪春的关心与重视。楚溪春从晋绥军的连长开始逐步晋升，直到抗战胜利时，他已经是集团军的副总司令。在晋北战役中遭遇挫败后，楚溪春被迫孤军坚守大同，与国军第十二战区司令傅作义配合，准备进行死战。为了防止傅作义增援大同，我军派出了四个独立旅和三个团的兵力驻守在卓资山和土城等地，意图切断傅作义的增援通道，使大同守军陷入孤立。

1946年7月31日，我军开始对大同发起进攻，由晋绥军区副司令员张宗逊和晋察冀军区副政委罗瑞卿统一指挥。在战斗的初期，我军士兵奋勇拼搏，气势如虹，很快占领了大同外围的防御工事。然而，随着战役的深入，我军才发现，大同守军的抵抗远比预期的要强。经过一个月的激烈战斗，我军才终于突破了大同的外围防线。这三十天的时间，让楚溪春有了喘息的机会。他向阎锡山和蒋光头请求增援，阎锡山无法提供支援，但蒋光头带来了一个好消息：傅作义的援军已到！ 此时，傅作义因在抗日战争中的表现而已脱离了晋绥军体系。面对蒋光头要求援助楚溪春的命令，他起初并不情愿。但在蒋光头解释了形势并承诺给予他大同的管辖权后，傅作义终于决定出兵援救。毕竟，大同是他自己的地盘，救楚溪春也等于是在救自己！傅作义迅速召集了高级将领，商讨救援计划。尽管大家都急于救援大同，傅作义却指着地图上的集宁说道：共军对大同的包围已经很严密，我们直接进攻大同，只会陷入和敌人援军的缠斗中。我们应该选择其他路线，绕开敌人，攻打集宁。凭借着少数几次的作战经验，傅作义提出了一个出乎意料的应对策略。他决定采取围魏救赵的战术，直取集宁。攻下集宁，就能够威胁到晋察冀军区的中枢——张家口，这对我军构成巨大的威胁。然而，这一切的成败都依赖于大同城内楚溪春的坚守。如果我军能在傅作义的援军到达之前攻下大同，那么傅作义的计划就会落空。 9月3日，傅作义的部队由董其武、安春山和孙兰峰带领，向集宁进发。这时，楚溪春指挥下的大同守军，凭借坚固的城防线顽强抵抗，我军的攻势屡屡受挫。而傅作义的援军在郭景云的带领下，仅用了8小时就攻占了卓资山，并快速向集宁推进。傅作义部队的迅速行动完全出乎我军的预料。卓资山失守后，9月7日，傅作义的援军成功抵达集宁城下。得知傅作义部队的行军路线，我军立刻调整战略，撤回了大同的攻城部队，赶往集宁，试图在集宁全歼傅作义部队。 与此同时，敌军对集宁发动了猛烈进攻，董其武部队已经突破了集宁的防线。我军援军也赶到集宁，一场围绕集宁的激战随即展开。就在双方激战正酣时，一则令人沮丧的消息传来：傅作义的援军中，郭景云等人已突破我军防线，直扑集宁。我军经过一个多月的激烈战斗，士兵们疲惫不堪。在敌人猛烈攻势的压力下，集宁最终失守，郭景云的援军成功突破了我军防线，抵达集宁城下。形势对我军极为不利。经过分析形势，我军决定撤离战场，保全实力，大同集宁战役宣告结束。