此时，沈克的第212师已经进入了归绥，其前锋已经沿铁路向包头县挺进。
张兴汉当即留刘国栋率两个步兵师分别把守平绥线沿途个要地，自己与蒋百里亲率主力紧随第212师之后，向包头方向挺进。
三曰后，第212师进抵九原，马家军的三个骑兵团和四个民团共计八千余人已经早早赶到。
第212师坦克团在其步兵一部的配合下，向九原的马家军阵地发动了一次试探姓进攻，未果后，第212团呼叫空军支援。
随即沈克亲自指挥主力一团协同坦克团再度进攻，马家军虽然装备低劣，但抵抗相当顽强，双方从下午激战到天黑。
第212师虽然给马家军造成了较大伤亡，尤其是他们的三个骑兵团，但终未能将其击溃，进占九原。(。