就在進攻崞縣的部隊在縣城外安營紮寨的時候，負責進攻原平的第十三師三十七團也在原平城外紮下了營寨。部隊駐紮下來之後，團長帶著參謀長和幾個營長登上制高點觀察敵情。偵察排長向團長報告說：“經偵查，駐守原平的敵軍大約有二千人，統領叫蘇萬海。清軍在城外挖了兩道戰壕，戰壕裡架著輕重機槍。”
團長說：“駐守原平的清軍有些與眾不同，他們沒有堅守在城牆上，而是在城外構築工事，我們絕對不能輕舉妄動，大家先回去休息，夜裡一定要加強警戒，防止敵人偷襲。我去向師長報告情況。”
第十三師的後續部隊趕到原平與先頭部隊會合，十三師師長黃玉民瞭解敵情之後說：“各部做好戰鬥準備，明晚發動夜襲。一定要多點火把，大造聲勢！”
雷霆縱隊剛剛來到原平城外安營紮寨的時候，清軍非常緊張。可是兩軍對峙了好幾天，雷霆縱隊都沒有發動進攻，清軍的警惕性有所降低。趁著夜深人靜，雷霆縱隊按既訂計劃發動了進攻，清軍遭到進攻之後守在戰壕裡的清軍一面開槍還擊，一面向蘇萬海報告情況。
蘇萬海收到報告後立即穿好衣服，登上城牆，他從望遠鏡裡看到城外的天空被火把照的亮如白晝，耳邊響起了激烈的槍聲和喊殺聲。蘇萬海放下望遠鏡，自言自語道：“叛軍聲勢浩大，總兵力肯定在萬人以上，憑我這點人難以對付啊！”
身邊的副統領建議道：“大人！依卑職之見，我們應該把城外的部隊撤回來，與城內的部隊合兵一處，握成拳頭，這樣才能守住原平，也為忻口守軍佈防爭取時間。”
蘇萬海看著副統領，思忖了片刻說：“剛開戰就放棄陣地不好吧？”
副統領說：“怎麼能叫放棄呢！我們是最佳化部署，有利於作戰，再說，有句古話叫留得青山在不愁沒柴燒，你好好想一想！”
統領蘇萬海心裡豁然開朗，上峰不追問拉倒，如果追問這個事，就把責任推給副統領，於是說：“你的建議很好，調整戰略部署，把城外的部隊撤到城內，加強守城部署，就按你的意見辦，你去安排吧！”
清軍撤走之後，雷霆縱隊緊隨其後，佔領了城外的戰壕，將原平縣城團團圍住。
這時報務員給黃玉民送來一份集團軍的電報，電報寫著：攻擊崞縣的部隊已經完成任務，命令第十三師務必於兩天之內攻佔原平，並向忻口進發。
黃玉民看完電報之後叫來政委、參謀長和幾個團長。先讓他們傳閱集團軍電報，大家都看完之後，陳飛說道：“這封電報證明，集團軍對我們師的進軍速度不滿意。我們現在要做的是儘快拿下原平縣城，加快進軍速度，趕去忻口！”
參謀長曹正略加思索後回答：“師長！在上海戰役中，我軍曾使用油爆彈攻擊敵軍陣地，然後趁亂髮起衝鋒，佔領了羅店。我覺得我們可以再次使用這個戰術，突破敵人的城防工事！”
三十七團團長韓光建議說：“我們可以使用特種阻擊戰，狙殺敵軍的重要目標，給敵軍造成威懾！”
黃玉民說：“各位的建議都很好，就這麼辦，現在回去準備，明日繼續進攻。”
雷霆縱隊第二天，發動了新一輪的進攻。在密集的炮火射擊結束後，步兵架起雲梯開始攀爬城牆，清軍在蘇萬海指揮下，堅守在城牆上進行抵抗。
戰鬥進行了一上午，雷霆縱隊傷亡了百餘人，仍然沒有突破敵人的防線。黃玉民站在指揮所裡，舉著望遠鏡看到了這些情況，他對身旁的通訊員說：“命令步兵撤下來，通知炮兵發射油爆彈，快！”
通訊員來到炮兵陣地，見到炮兵營長陸遠，說：“陸營長！黃師長命令，炮兵營立即向城牆工事發射油爆彈，配合步兵發動進攻。”
陸遠立刻舉起令旗：“更換彈藥！”士兵們迅速將炮膛內的高爆榴彈取出，換上油爆彈。各炮位相繼報告更換完畢後，陸遠把令旗一揮說：“聽我口令，目標原平縣城牆工事，開炮！”
“咚，咚，咚…”一陣巨響之後，油爆彈引發了大火，雷霆縱隊士兵趁清軍慌亂之際發起進攻，衝入縣城，蘇萬海見雷霆縱隊來勢兇猛，清軍士兵亂成一團，知道大勢已去，於是帶領衛隊繳械投降。
進城之後，黃玉民見到了蘇萬海，說：“蘇將軍很會用兵，以二千守軍阻擋我軍萬餘人五天之久啊！”
蘇萬海說：“慚愧啊！終究還是被你們打敗了啊！”
黃玉民說：“蘇將軍！我怎麼覺得你的戰略戰術好像有些熟悉啊？”
蘇萬海說：“黃將軍！不瞞你說，鄙人畢業於東北陸軍軍官學校，聽過唐總司令的課，咱是師出同門，所以對貴軍的戰術有所瞭解！”
黃玉民驚訝的說：“原來如此啊！”隨後他接著問：“蘇將軍，你們在忻口到底部署了多少兵力？”