第六十一军军长李服膺被处决的时候，喊出这样一句话：“不讲理的阎锡山万岁！”

车到小东门大校场，李下车距预铺红毡还有两三丈远，就被一枪打倒。据执行人、阎锡山的警卫营连长康增谈，因为前几年枪毙十旅旅长蔡荣寿时，一枪打倒抬回家去，还活了多半天才气绝，所以这次阎锡山特别指示，当场击毙后，执行人须守尸一小时，才许家人收尸。

李服膺是中日全面开战以来，第一个因丢失防区而被处决的军长。

李军长丢失的防区是山西北部的天镇。

平绥路上的南口、张家口相继失陷后，板垣征四郎的第五师团集结于怀来，东条英机的关东军察哈尔兵团集结于宣化，继续向南攻击山西的企图显而易见。

令中国军队没有想到的是，东条英机指挥的察哈尔兵团和板垣征四郎指挥的第五师团，从攻击一开始就两路齐头并进，令第二战区无法判断出到底哪个方向是主攻。

九月三日，关东军察哈尔兵团独立混成第十五旅团，在旅团长筱原诚一郎的指挥下自张家口以南的宣化方向出动，向驻守天镇的中国守军第六十一军发动猛烈进攻。

李服膺军长指挥的第六十一军刚刚从柴沟堡方向南撤至天镇，各部队仓促间进行了部署，也是一线式的防御阵形。

日军显然把攻击重点放在了天镇外围唯一的制高点盘山。武器简陋的中国守军在察哈尔兵团凶悍的攻击面前几乎没有还手之力。

日军重炮轰击和飞机轰炸持续不停，第六十一军简单的野战工事被反复摧毁。

盘山失守后，紧接着蔚县被日军占领。

战事已起，阎锡山的判断是：日军的主攻方向是大同。于是他策划了一个“大同会战”的方案，即把日军主力引进大同以东的聚乐堡，那里有晋军已经建好的国防阵地，然后调动强大兵力从南北两面对日军实施夹击。为此，他给第六十一军军长李服膺下达了在天镇阻击日军的命令：只要能把日军迟滞在这一带，为调动部队争取到必要时间，“大同会战”计划就可以得到实施。只是，不知阎锡山是否清醒，能够迟滞日本关东军攻击的中国军队，至少在他的第二战区内不存在。

天镇外围制高点盘山失守后，日军直冲而下。除了天镇城中的九九团外，城外第六十一军布防的部队均被冲垮。接着，日军兵分两路直插聚乐堡。为了增加追击力度，日军甚至动用了预备队。

天镇尚在被包围中，身后的阳高城竟然也被日军攻陷了，李服膺军长只好带着司令部再向南撤退。防守阳高城的第六十一军四一四团在守城战斗中伤亡很大，团长白汝庸认为如果巷战持续下去，即使全团战至殆尽城池最后还是守不住，于是召集残部向城外突围，一千多人的团，跟着白团长突出来的仅有三百多人。

阳髙陷落，天镇成了一座四面被围的孤城。很快，日军的重炮开始轰击城防，坦克也抵近射击，天镇城墙被摧毁，日军的飞机把小城炸成一片火海，接着便是步兵的轮番冲锋。

天镇陷落，“大同会战”瞬间成为泡影。

恼羞成怒的阎锡山将第六十一军军长李服膺扣押了。

第二战区司令长官部少校副官庞小侠目睹了阎锡山审问李服膺军长的过程，这是一次典型的家族式的审判：

十月三日晚上十一点左右，阎锡山在省府大堂审讯李服膺。他坐在中间，谢濂（保安司令）、张建（宪兵司令）、李德懋（原绥署副官长）坐在两边。我那天是值日官。

宪兵用汽车把李服膺押来后，阎锡山对李说：“从你当排长起，一直升到连长、营长、师长、军长，我没有对不起你的地方，但是你却对不起我。第一，你做的国防工事不好；第二，叫你死守天镇、阳高，你却退了下来。”说到这里，李服膺插嘴说：“我有电报。”阎说：“你胡说！”接着又说：“你的家，你的孩子，有我接济，你不要顾虑！”李服膺这时掉下了眼泪，没有再说什么。

阎锡山向周围点了一下头，就走了。阎锡山走后，警卫营就带着绳子去捆李。谢濂说：“那只是个样子！”于是没有捆，只把绳子搭在脖子上。记不清是张建还是李德懋问李服膺：“有对家里说的话没有？”李服膺摇了摇头，没说话。之后，就把李押上汽车。李走得很刚骨。

执行枪毙任务的康连长回来跟庞副官这样说的：“我就用山西造的大眼盒子，一枪收拾了他。”

几乎所有熟悉李军长的人都为他喊冤，尤其是第六十一军官兵。他们认为，天镇、阳高一线战斗惨烈，面对日军重型武器的官兵手里的枪械都是山西造的，导致伤亡十分严重。

战斗中，部队既得不到明确指示，又得不到任何支援，就这样把李军长不明不白地枪毙了实在不公平。

还有官兵揭露，国民政府出钱修筑国防工事，可第六十一军从太原领到的钢筋、洋灰等材料不足计划的百分之一，据说官员们把修筑国防工事的拨款都贪污了。

天镇失陷后，日军迅猛南下，晋北战场呈现出混乱局面。

局面的恶化，绝不是处决一个军长就能挽救的。