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大同还是那句老话，国民党要消灭共产党的主意是“早就定了的”而共产党“针锋相对，寸土必争”的方针也是“早就定了的”
张宗逊在保卫卓资山战斗结束后，向部队传达了党中央针对国共停战协议签订后的形势分析，告诫在卓资山、福生庄和三义堂整训的独1旅和358旅部队，战备不能松懈。
正如张宗逊传达党中央的形势分析那样，国民党在停战协议生效后，积极准备反共反人民的内战，到了1946年7月，国民党军队由美国代为训练了15万多人，美式装备了45个师。此时，蒋介石觉得机会成熟，便悍然违背人民意愿，完全撕毁停战协议，全面进攻解放区。在华北方向，蒋介石计划夺取承德、张家口各战略要点，企图进一步压缩解放区，致解放军于死地。
晋绥军区各纵队连同晋察冀部队，在7月发动了旨在粉碎国民党军全面进攻的晋北战役，连克山阴、宁武、崞县、繁峙、代县等县城。接着发起了进攻大同战役，主要以扫清国民党阎锡山在晋北的势力，将晋绥、晋察冀两大解放区连成一片，巩固以张家口为中心的华北解放区战略基地。1946年7月下旬，上级命令，独1旅继续在卓资山、福生庄地区驻守，以防傅作义部队东犯；358旅调住大同，参加大同战役。
大同守军为阎锡山部队的第43军暂编第38师，东北挺进马占山部的骑兵第5师、第6师，还有其他一些杂牌部队，如保安纵队，保安第11团，广灵、浑源、高阳等县自卫队，以及收编的日军一个500人马的大队，共计兵力1。2万人，整个大同守军由第43军副军长楚溪春指挥。
楚溪春也知道自己在大同的部队，内部复杂，军心不稳，但为了完成蒋介石交代的“大同守好了，我不会让你吃亏”的交底话，在兵力部署上也费了一番功夫。
楚溪春把暂编第38师第3团安驻在怀仁，第2团安驻到口泉，第1团安排在大同城内，这样对阎锡山好有一个交代，怀仁、口泉是阎锡山起家的地方，阎锡山出道时就是在这两地拉起部队，打出名堂来的。把这两个地方守好了，阎锡山定将兴高采烈，日后不会把自己放在旁边。把第1团放在大同城内，一则让阎锡山觉得大同还有他的天下，二则自己是第43军的人，把自己的部队留在自己身边，总比不得把马占山的部队放在自己身边好。
把阎锡山的部队搞定后，马占山的部队也要考虑稳妥适当。楚溪春思前想后，决定把骑兵第5师和第6师统统安驻在北关及大同车站。这样，一旦大同不保，两个骑兵师可从北向东北方向逃跑，也好向马占山有个交代。至于杂牌军便不作过多考虑了，杂杂乱乱的布防一下，将他们分布在大同城周围的各个点上了。
从楚溪春的布防心思来看，明眼人显见楚溪春本人守大同一点信心都没有了。
留得五湖明月在，不愁无处下金钩。358旅赶到大同时，晋察冀3纵队的7旅和8旅，4纵队的4旅和10旅已经到达大同。目前，在大同城外的解放军兵力已达2。5万人，兵力之比是1:2，解放军的兵力大大超过了大同的国民党守军。为了打好大同战役，便于统一指挥，在大同成立了前线指挥部，由张宗逊任司令员，罗瑞卿任政委，杨成武任副司令员。
解放军到达大同后，在短短的10天内，就将大同外围清理了一遍，切断了大同至怀仁间的铁路，并占领了八里庄、秀女村、毛家皂、口泉、王家园等地，除陈家庄、曹夫楼、沙岭子、杨里铺等部分据点外，外围均被解放军占领。外围战斗一结束，大同前线指挥部决定在“八一”建军节攻城，为建军节献礼。
7月31日黄昏，大同前线指挥以7旅（欠第21团）和358旅715团攻北关，7旅21团攻击御河以东的国民党军，358旅（欠715团）攻南关，晋绥5分区2团攻西关晋学院的战斗部署，要求部队在7月31日24时前全部到达预定位置，等待8月1日凌晨1时，发起攻城的攻坚战。
攻城开始后，战斗异常激烈，715团从城西北向板营盘进击，一路打到面粉公司的大楼。国民党军士兵无路可退，缩进了面粉公司大楼内。715团2营正好从上武庄经雷公东侧绕到板本营盘南侧，便在大楼的后侧实施爆破，转眼间，面粉公司的大楼灰飞烟灭，不少国民党军士兵被压在里面活埋了。少数眼快手快腿脚快的国民党军士兵，跑出了大楼的，成了俘虏兵。
城西的仗打得鲜亮之时，城南的仗也打得精彩。358旅8团1营和2营一路所向无敌，他们攻占了车站北端的碉堡后，经过数度争夺战，最后沿车站向北的大街大部被攻占。一直到下午4时，南关的国民党军除部分退守在烟酒公司大楼内外，其余全部被肃清。
城北城西城南攻下后，城东却是一块硬骨头。城东是国民党军重点布防的地方，地形比较开阔，有众多坚固的碉堡工事，有密集的火力配备。7旅21团在进攻的起初就遇到了困难，一度不能接近国民党军，战斗到拂晓还没有进展。夜间，21团没有攻下城东，白昼转为防御。国民党军凭借坚固工事和充足的弹药，白天即在坦克、飞机支援下向21团实施了反冲击。
到8月1日下午4时许，21团还在城外奋勇抗击国民党军的反冲击。与此同时，715团和8团在向大同城中心拓展时，遇到了城东增派过来的国民党军的抵抗，进展也比较缓慢，迅速攻取大同城明显比较困难。大同指挥部决定，改速战速决的战略，为有计划地集中兵力、火力于若干重点，采取改造地形、挖交通壕接近等方法，求得逐渐消灭国民党军，最后解放大同。
张宗逊司令员在“八一”建军节的这天晚上，向党中央、中央军委和毛泽东主席致电，送去了一份歼灭大同1200多名国民党守军的贺礼。
就在张宗逊致电延安的同时，绥远的傅作义接到阎锡山的“增援”呼救。傅作义觉得大同失守，对自己不利，于是，他为了保卫大同，采取了“打将保车”战略，调集了14个团3。2万兵力向集宁解放区进犯。
中央军委为集中兵力消灭傅作义的部队，命令358旅于8月4日夜撤出战斗，调回绥远，其他部队也到9月17日，全部撤离大同
大同战役草草收兵，实属无奈。事后，毛泽东多次总结近期的归绥、包头、大同等战役国共两军交手的经验教训时，特别强调要相对集中优势兵力，有重点地歼灭有生力量；围城的目的不是得城，而是打援。。看