忻口坐落于忻口山之断阙处，素为忻州的北门户。抗日战争初期国共两党团结合作、在军事上相互配合进行了一次抗击日本侵略军的大规模战役，史称忻口战役。
1937年“卢沟桥事变”后，侵华日军主力由河北进入山西，打算进占太原。在民族危急的关头，中国共产党提出“停止内战，一致对外”的口号，与国民党建立了国共合作的统一战线，国共双方军队同时开赴华北抗日前线，迎击日军的猖狂进攻。经过国共双方高级领导会商，决定举行忻口会战，由国民党军队担负正面攻击，共产党军队担负外围作战，由国民党高级将领卫立煌统一指挥。
10月11日拂晓，激战开始。敌以飞机、重炮、坦克掩护步兵五千人连续猛攻忻口西北侧南怀化阵地，守军阵地被突破。守军遂以炮兵协同步兵作战，肉搏冲锋，阵地失而复得。次日敌军增兵，攻击愈烈，双方战成胶着状态。
15日，中路守军展开攻势，正面出击，阻止敌主力从南怀化突袭忻口的企图。在红沟西北、官村以南高地，第九军军长郝梦龄、第五十四师师长刘家骐、独立第五旅旅长郑廷珍到前沿阵地奋勇督战，相继中弹，壮烈牺牲。敌我于南怀化、红沟谷地间展开拉锯战。敌对谷地冲击未能得逞，转而争夺官村以南高地。在二○四高地和横山阵地，两军反复争夺，数日内几易其手。
到10月22日，进入南怀化之敌已三易联队。为突破僵局，日本华北方面军司令官寺内寿一急调萱岛支队等增援忻口，并亲临督战，于24日再次发起猛攻。敌久攻不下，遂采用毒瓦斯、烧夷弹助攻，致使守军阵地一片火海。敌复以坑道攻击法逐步进逼，守军则向敌壕一侧掘进坑道或窄壕，实行对壕互轰，展开地下战。我守军官兵冒着烈火和毒气拼死战斗，双方损失严重，每日伤亡均以千计。如此对阵相持达半月之久。
在忻口守军正面抗敌的同时，八路军一方面将主力第115、第120师深入敌军两翼及侧后，向灵丘、广灵、代县、崞县、雁门关敌后进军，开展游击战争，袭击敌人后方，破坏交通运输，切断其补给和增援，进行战役配合；一方面用部分兵力直接袭扰敌人第一线攻击兵力，同友军密切战术协同。如10月19日夜，刘伯承第129师以一个营的兵力夜袭代县西南的阳明堡机场，击毁敌机24架，歼日军百余人。这一壮举，有力地削弱了敌空中力量，援助了忻口友军正面作战。
由于平汉线日军攻陷娘子关，侵入晋东，太原告急，阎锡山即令忻口守军全线撤退保卫太原，忻口战役遂告结束。
忻口战役从10月11日开始至11月2日结束，苦战23天，经过南怀化之战、红沟大战、大白水激战等无数次大小战斗，战事形成对峙，日军三易其帅而无济于事，成为抗战初期在华北战场上最激烈的战役，也是历时最久，交战双方伤亡最大的一次战役。抗日军队先后加入战斗兵力计约16个师10万余人，死伤5万余人；日军投入兵力约5万余人，死伤两万多人。这次会战虽然中国方面失利，付出了重大牺牲，但是由于中国守军英勇抵抗，从而消耗了大量敌军，争取了时间，破坏了日军的河北平原会战计划，使平汉线中国军队得以南撤。忻口战役以国共两军合作的典型战例载入史册。
