在中共抗战决心的影响下，在民众抗战热情的推动下，阎锡山此时确实对抗战有了比较明确的态度。1936年10月31日是蒋介石的50岁寿辰，阎锡山与张学良联合起来，利用祝寿之机，向蒋介石进谏，要求蒋介石停止内战，联共抗日。他们面见蒋介石，陈述了自己的主张。蒋介石仍旧坚持其“攘外必先安内”的政策，并说共产党已成强弩之末，只要大家努力，短期内不难彻底消灭，永绝后患。蒋介石对二人还大声训斥,阎、张讨了个无趣，只好沮丧地退出。这一次进言遭斥，成为张学良采取更激烈行动的前奏；而阎锡山也并无后退，其表现是采取了更宽松的政策，使牺盟会的抗战宣传、组织活动得以更蓬勃地开展起来。
牺盟会先后开办军政训练班、民训干部团、村政协助员训练班、牺盟特派员训练班、国民兵军士训练班团、国民兵军官教导团等，对积极要求抗日的各方面人士进行大规模培训活动，不到一年时间里，培训了近万名骨干，为山西坚持抗战奠定了坚实的干部和人才基础。牺盟会利用公开合法的身份，广泛发动青年学生和工农群众，甚至连阎锡山的太原兵工厂的工人都动员了起来，其中有不少人参加了抗日武装，成为坚强的抗日战士。牺盟会还大量编印宣传抗日的期刊、书籍、传单，嘹亮的《义勇军进行曲》等革命歌曲响彻太原上空。牺盟会的卓有成效的活动，在全国产生了极大影响。一时间，山西成为全国抗日的前哨，全国各地的进步青年和各界人士，都纷纷涌来山西参加抗日活动，接受培训教育。国民党爱国将领，曾因痛恨蒋介石不抵抗而在南京中山陵剖腹自杀过的续范亭将军，此时对阎锡山治下的山西，作过热情洋溢的评价：“山西以一隅之地，进行了守土抗战，收罗了进步青年，成立牺牲救国同盟会，表现了思想自由，允许开设《生活书店》。我看见山西有了光明，虽然仅仅点出了一支土蜡烛来，光明不大，但我却和许多爱国青年一样，象扑灯蛾似的，围着这一点儿光明，不肯他去了。”
正是在这种浓烈的抗战气氛的鼓舞和激励下，晋绥军的“绥远抗战”取得了大胜，对全国抗战起到了推动作用。
有全国人民的支援，有阎锡山的支持，还有共产党人的支持和激励。中共先后两次派代表团持毛泽东的亲笔信到绥远慰问，表示坚决做其后盾，鼓励傅作义勇敢抗战。傅作义决定奇袭百灵庙，给日伪军以更沉重的打击。在傅作义的指挥下，经过三天激战，11月24日，百灵庙战役胜利的消息传来，在全国引起一片欢呼。此役共消灭和俘虏日伪军2000余名，缴获各种炮13门，机枪20余挺，面粉2万袋等大批物资。这是中国军队首次在对日伪作战中取得的大胜。北平的〈大公报〉宣称：“百灵庙大捷是整个国家的一次凯旋。”绥远抗战的烽火，燃起了全国民众的抗日热浪；绥远抗战的炮声，也进一步激醒了在陕西“剿共”的东北军、西北军将士。一直背着不抵抗罪名的张学良受到极大的刺激，爱国热情化作不顾自身安危的决心，他于11月27日向蒋介石递交〈援绥请缨抗敌书〉，要求派东北军北上援绥抗日。但蒋介石仍顽固坚持必须集中全力消灭共产党，厉声指斥，拒绝他的要求。12月8日，张学良与杨虎成决定进行兵谏，迫蒋抗日。12月12日，他们发动了震惊中外的“西安事变”。张、杨在通电中申明兵谏的理由时称：“绥东战起，群情鼎沸，士气激昂。于此时机，我中枢领袖应如何激励军民，发动全国整个抗战……”。可以看出，是绥远抗战的胜利，激发了东北军、西北军的抗日热情；而蒋介石对绥远抗战的消极和压制，也成为激起事变的直接原因。一定意义上可以说，没有山西军民的绥远抗战，西安事变可能会延迟，可能不那么激烈，而抗日民族统一战线的形成和发展也可能会遭到更多的曲折。
西安事变发生后，