1937年7月7日，日寇全面侵華戰争開始，在華北兵分三路展開攻勢。日寇其中一支攻陷南口後，繼續西犯，直向山西東北部天鎮縣撲來。
天鎮地處晉察綏三省邊界交會點，西南通大同，若天鎮一失，則山西門戶大開。第二戰區司令長官閻錫山奉蔣介石指令，指揮山西、綏遠的部隊阻擊抵抗。抗戰前，閻錫山派部隊在天鎮構築國防工事，但是大部分經費被挪用于做生意，隻有少部分款項用于修築工事，是以多數工程并未完成。
閻錫山投入天鎮抗戰的是晉綏軍第61軍，軍長李服膺。61軍雖說是一個軍，但編制不滿，隻有7個團。李服膺是山西省崞縣人，保定軍校畢業後，一直跟随閻錫山，從排長做到軍長。李服膺是晉軍将領中的“五台派”，與傅作義、趙承绶等人被稱為閻錫山的十三太保。
（李服膺）
李服膺接防後，以盤山為主陣地，由4個團的兵力組成第一道防線。為了激勵廣大将士，他發出《告全軍官兵書》：值此國家民族存亡關頭，我輩軍人，禦侮守土，責無旁貸……
9月1号，在飛機、坦克掩護下，日寇發動了猛烈攻勢。奮守在盤山、羅家山一線的官兵同仇敵忾，拼死抵抗，戰況異常慘烈。天鎮布防時，閻錫山曾電令李服膺堅守三日，三天後卻再次電令“續守3天，掩護大同會戰”。
盤山位于天鎮東南約４公裡的地方，是一座高峻險要的山峰，山勢如龍蟠吐珠，是以起名盤山。盤山阻擊戰是天鎮保衛戰的關鍵，盤山既可以俯瞰平綏鐵路，又能屏障天鎮全城。固守盤山的是61軍400團。在日軍強攻下，全團損失慘重，一營長重傷，二營長陣亡，全團官兵傷亡約500人。
9月7日淩晨，400團阻擊日寇整六天，在傷亡慘重、彈盡糧絕之際，團長李生潤率殘部從盤山敗退。盤山失守對天鎮戰局影響巨大。此時，軍長李服膺接到了閻錫山“相機撤退”的密電，于是下令399團堅守天鎮城，掩護其他部隊撤退。
399團長張敬俊是位山東大漢，生就一股不怕死的虎勁，日軍連攻天鎮城三天三夜，陣前遺屍無數，就是未能攻破。于是，日寇決定繞過天鎮先攻陽高，陽高防守薄弱，很快失守。攻下陽高後，日軍折回來再圍攻天鎮。後路被截，軍長李服膺下令399團退出天鎮。
（閻錫山）
9月12日，天鎮陷落。日軍進城後對百姓進行了慘無人道殺戮，全天鎮縣城當年有7000多人，就被日軍殺了2300多人，整個天鎮城成了人間地獄。日寇罪惡滔天，天鎮人永遠都不應該忘記這一慘案。這天是農曆8月初八，當地人稱這次蒙難為“八八慘案”。
閻錫山本打算籌劃“大同會戰”，但日軍繞開了大同，經察南從蔚縣、廣靈直撲平型關，進入雁門關内。這樣，閻錫山策劃的“大同會戰”泡湯了，于是下令棄守大同，要求所屬部隊全部撤至内長城一線，準備同日軍在平型關方面會戰。
天鎮失守，日軍屠城制造慘案，“大同會戰”不戰而逃，引起全國人民的抗議。閻錫山自知無法向國人和南京政府交代，他本想将400團長李生潤處死塞責，但李生潤聽到風聲逃走了，這樣，噩運就落到李服膺身上了。
李複膺沒料到閻錫山會下毒手，當聽到被處死刑時，他氣憤地說道：“我有你讓撤退的電令！”閻錫山沒有回答，随後說了句：“你的家人有我關照，不用擔心你放心走吧”。最終，李服膺以“放棄陣地，擅自撤離”的罪名，被執行槍決，成為抗戰以來被冤殺的第一位進階将領。