年10月3日深夜1，阎锡山亲任审判长在山西太原绥靖公署大堂对晋绥军61军中将军长李服膺进行审判，并当场以“放弃阵地，擅自撤逃”的罪名判处其死刑，审判后立即执行。李服膺是阎锡山手下的得力大将，为其开疆拓土立下汗马功劳。审判后阎锡山也黯然落泪，大有当年诸葛亮挥泪斩马之态。马谡和李服膺都因要塞失守而获罪，但这两人丢要塞的原因又大不相同。实际上，李服膺死得还很冤。这一切要从南口战役说起：
年8月8日，日军为了清除中国军队在平津地区的最后的威胁，发动了南口战役。李服膺率领的晋军61军奉命增援，这是在抗战前由68师改编而成的军，下辖师4个团和独立旅3个团，兵力并不算充足。该军开到察哈尔南部的万全县时与日军遭遇，其中团和团损失较重。8月26日，日军攻陷张家口后，中国军队从南口撤退。阎锡山命令李服膺部退回天镇、阳高一带既设阵地，坚守3天以上，阻止日军西进，掩护晋军在大同集结。
阎锡山李服膺立即布置防御方案，以天镇县东南的制高点盘山为主阵地，由李生润的第团驻守，盘山阵地上有此前修筑尚未完工的国防工事。师占领盘山以北的罗家山、李家山以及铁路两侧，构筑野战工事。以剩余部分驻守天镇、阳高形成“T”字形纵深防御。随后又发布《告全军官兵书》进行动员：“值此国家民族存亡关头，我辈军人，御侮守土，责无旁贷，希望全军官兵精诚团结，同仇敌忾，英勇抗战，不怕牺牲，完成抗日战斗任务……”全军官兵士气高昂。
9月3日，日军独立混成第15旅团一部，向砖窑村61军阵地试探性攻击，战至黄昏退去。4日，日军集中飞机、火炮向李家山、罗家山阵地发起猛攻。这次进攻并不像以往先用飞机和火炮轰炸后再以步兵冲锋。而是先派少量步兵冲至我军阵地前，引诱我军全部进入阵地后，再以飞机低空投弹，继以重炮轰击。我军因躲避不及，伤亡巨大。每天轮番轰炸四五次，持续了四昼夜，不待其步兵冲锋，防守阵地的团已伤亡余人。团长接连给李服膺送去18份紧急战况报告，但李无兵可调，只能勉励他：“无论如何你要尽力支撑，不能放弃阵地”
献丑了转眼3天时间过去，李服膺又接到阎锡山“再守三日，掩护大同会战”的命令。日军进攻李家村、罗家村其实只为牵制兵力，阻止增援，其主要目的在天镇东南的盘山制高点。9月6日，日军将攻势转移到盘山，日军以优势兵力和强大的炮火进行轰击，盘山脚下的一个连，被日军炮火轰击两个小时，连人带工事毁灭殆尽。随后日军又开始进攻山顶据点，驻守的团第一营营长席宝山受伤，第二营营长高保庸阵亡，电话线被打断，指挥失灵，下午盘山失守。团长李生润撤到山脚收容多人，准备展开反攻，但苦于无援兵，只能率部往雁门关撤退。
攻克盘山以后，李家山、罗家山阵地的守军因退路被截断，也只能放弃阵地后撤。日军以一部围攻天镇，一部直接推进到后方的阳高。天镇县的城墙比较稳固，日军接连用炮火轰击，将东北角城墙炸开，随之以步兵冲锋，但被守军击退。守军通过望远镜发现离城8华里的车站开来一列车日军，待其下车整备时，利用城内的平射炮高速发射，对该批日军造成了极大的伤亡。日军恼羞成怒，飞机向城内扔下了许多烧夷弹和毒瓦斯弹。守军坚持到9月11日粮弹用尽以后，方才撤出天镇。
另一路日军，9月7日起便对阳高县进行轰炸，8日以战车协同步兵对城关猛攻。驻守的团即是在察哈尔受损严重的一团，兵力不足。团长白汝庸亲临城墙督战，才击退了日军的进攻。9日，日军继续以步、炮、空、战车联合猛攻，由于阳高城墙原本破烂不堪，日军踩着城墙下的积土爬上城墙。白汝庸组织多人攻击该部敌人，但终究无法挽回颓势，日军攻入城内。团伤亡余人，无力再战，此时电话线已被炸断，无法请示，只能先行突围。
李服膺率领残部在退往雁门关的途中，收到阎锡山命令到太和岭口参加会议。在这样敏感的时刻开会十有八九会对李服膺不利，部下纷纷劝他不如就地分头游击，进行整补，待阎锡山态度明朗之后再做打算。李服膺却觉得，此次战役虽然没守住阵地，但也大致完成了阎锡山交代的任务，除了李生润团掉链子外，其他各部打得都挺好，此去开会应该不会有危险。他回答道：“咱不能做让阎先生不放心的事。”李服膺带着副官到了太和岭口，却立即被扣押软禁了。
晋绥军后来，李服膺被押解到太原，阎锡山亲自审判他。阎锡山对李说：“自你当排长起，一直升到军长，我待你不薄，你却对不起我。第一，你国防工事没做好。第二，叫你死守天镇、高阳，你却退了下来。”说到这里，李服膺打断了：“我有电报。”说着他正要掏出口袋里阎锡山命61军从天镇“相机撤退”的电文。阎锡山大喝一声：“你胡说。”接着又说：“你的家，你的孩子，有我接济，你不要顾虑！”说完他向周围点点头，起身就走了。这时李服膺眼泪流了出来，他知道不论说什么已经没有用了。
随后，审判官宣读了判决书：“李服膺不遵命令，无故放弃应守之要地，致陷军事上重大损失，处死刑。”宣读完毕，卫兵即把他押上车，开到太原郊外处决。按理说，此次战役虽然失败，但是能抵挡日军6天也算完成了任务，阎锡山何至于对手下军长痛下杀手呢？
晋绥军的防空武器原来南口失守以后，蒋介石急电阎锡山要派中央军入晋阻击日军。阎锡山觉得请神容易送神难，中央军入境对自己造成威胁，于是他拒绝了蒋介石，并表示要以30万晋绥军在大同与日军决战。其实阎锡山起初并没有抗日决心，在年初就打出了“守土抗战”的口号，言外之意就是日军不入侵山西，我就不调军抗日。“七七”事变后甚至还偷偷派心腹与日本驻华北特务机关长梅津美治郎做交易，这一“保省卖国”的口号得到其认可，但日本军方却不加理会。
阎锡山早年在日本留学，结识了教官板垣征四郎、同窗土肥原贤二等日本军国主义分子。后者曾以旅游为名，特意跟阎锡山说明，要骑马赴山西，途中对山西的军事地理做了详情的侦查。阎锡山还带他参观了自己颇为得意的军工厂，此时土肥原贤二对阎锡山的实力可谓了如指掌了。就在阎锡山匆忙调集军队准备大同会战的时候，板垣征四郎亲率一路日军已经迅速攻克广灵、灵丘。
这时阎锡山才反应过来日军重点并不在大同，于是又匆忙将军队调集到雁门关，企图组织“雁山会战”，仅留少部分部队驻守大同外围。然而学生毕竟斗不过教官，日军没费多少力气就攻克了大同，而且板垣又很快攻克了平型关，如果日军再南下攻克代县、原平，那么将与大同方向的日军对准备“雁山会战”会战的六七万晋绥军形成包围。阎锡山不得不下令，将部队撤到一带。
就这样，晋绥军既不让中央军入境，又不战即退，全国纷纷指责阎锡山，阎锡山必须对舆论做出回应，稳固自己的威信，而李服膺碰巧撞到了枪口上。李服膺被捕以后，其拜把兄弟傅作义几次替他求情，对阎锡山说：“盘山失守，主要责任在团长李生润。为了严明军纪，激励军心和国内舆论，可以杀团长。”傅作义是晋绥军两个集团军中的一位司令官，地位举足轻重，阎锡山也知道他和李服膺的关系，为了稳定军心，答应他可以先考虑考虑。
可是，在李服膺部下去捉拿李生润时，听到风声的他早已逃之夭夭。背锅的人没了，李服膺已经陷入险境。这时李服膺发了一封电报给保定军校的同班同学唐生智，让他帮忙想想办法，唐生智当时任军法执行总监。他致电阎锡山，要求将李服膺押解到南京受审。没想到这封电报反而成了他的催命符，阎锡山担心李服膺到南京以后抖出自己秘密，致电蒋介石要求就地审理，并下决心从速处决李服膺。
小结
从李服膺的罪名来看，一是未完成国防工事修筑，二是不遵命令擅自撤退。年4月间，阎锡山曾借口修筑国防工事，向南京申请了一笔巨款。但这笔款大部分被阎锡山拿到全国各大商埠做生意去了。李服膺部在天镇修筑工事时，能领到的材料非常有限，钢筋水泥严重不足，民工工钱和士兵津贴也被百般克扣。国防工事无法正常施工，直到日军进攻时尚未完成。
至于撤退的事，李服膺则有阎锡山“相机撤退”的电令，且其部在天镇守到9月11日，也超出了阎锡山限定的守城时间。由此看来，如果要以晋北要塞失守过快将李服膺治罪，还可以理解，但也罪不至死。造成这种局面的根源其实在阎锡山，李服膺却成了背锅人。阎锡山只不过是想借处决李服膺来堵住悠悠众口。而李服膺的求救电文，让阎锡山担心自己的秘密泄露，反而坚定了其处决李的决心。