8月13日，国民政府军事委员会任命阎锡山为第二战区司令长官，负责晋绥战事。阎根据军委会编制，8月20日发表了第二战区战斗序列：第六集团军总司令杨爱源，副司令孙楚，下辖孙楚的第33军和杨澄源的第34军；第七集团军总司令傅作义，副总司令刘汝明，前敌总指挥汤恩伯，下辖傅作义的第35军，李服赝的第61军，刘汝明的第68军，高桂滋的第17军，汤恩伯的第13军，以及新编第5、第6旅和新编骑兵第2旅；预备军总司令阎锡山（兼），下辖王靖国的第19军，赵承绶的骑兵第1军。同日，国民政府以军委会名义颁布了《作战指导计划》和《战争指导方案》，认为，日军“将以有力之一部先进占平绥各要点（张家口、南口等处），尔后或深入山西，以威胁第一战区之侧背，或转进于正定、保定方面，以直接协力于其在平津部队之攻击”，而第二战区位于华北主战场之侧背，“为华北唯一之屏障，务须永久固守，以为尔后进出之轴心”（中国第二历史档案馆编：《抗日战争正面战场》（上），江苏古籍出版社1987年版，第3—4页，以下只注书名页码）。8月22日，国民政府军事委员会宣布将红军改变为国民革命第八路军，并任命朱德、彭德怀为正副总指挥，下辖3个师，不久，将第八路军改称第20集团军列入第二战区战斗序列，正副总指挥改称正副总司令。

还在红军未被改编之前，中央军委即于7月14日命令红军做好开赴华北前线抗日的准备。由于山西是红军将来开赴华北对日作战的必经之地，所以，首先必征得阎锡山的同意。为此，于7月15日、7月17日连致阎锡山两信，分别让其秘书周小舟和驻山西秘密联络工作站负责人彭雪枫带给阎锡山，信中不仅向阎提出了“红军开赴前线协同作战问题”，希望阎锡山“促成全国上下一致团结，救此危难”。（中央文献研究室编：《年谱》中卷，人民出版社、文献出版社1993年版，第4页），而且指出，日寇大举进犯，动员全力抗战到底，“实属刻不容缓”，“兹有敝方指导华北工作者数人拟在太原驻止，祈先生予以方便”（《年谱》中卷，第4—5页）。而就在7月17日，蒋介石在庐山发表谈话，提出“如果战端一开，那就是地无分南北，人无分老幼，无论何人皆有守土抗战之责任”（蒋介石：《革命文献》第72辑，第171页）这就为红军进入华北抗日前线提供了一定保证。后经彭雪枫的再三工作，阎锡山尽管对红军入晋存在疑惧，但还是答应红军可“活动于五台山以南地区，另一部配合王兆相部进击绥远”（张学忠、孙传恒：《彭雪枫在太原的统战活动》，《山西文史资料》第39辑，第21页）。同时还想赠送给红军七九子弹、中正子弹各50万发，冲锋机关枪200多支，并准备汽车为办事处使用。7月28日在复的信中，阎称：“国事危急，非集合全国财力人力不足以渡此难关，愿与先生同赴国难也”（《阎锡山评传》第292页）。之后，7月31日，阎锡山向彭雪枫正式表示：自今日始，你可以用红军和中央代表的名义，公开进行活动。至此，阎锡山与正式建立了山西省范围内的抗日统一战线。有了这样的进展，于8月10日致电彭雪枫，在就与阎锡山交涉与各方接洽等问题作出进一步指示的同时，还指示彭与阎交涉红军出动路线问题，请阎同意红军由韩城渡黄河，经蒲县、孝义、汾阳开赴抗日前线，此外，要彭立即开设太原公开办事处，以彭为主任。经彭雪枫交涉，阎锡山同意红军由韩城渡河，经同蒲路输出，并且在红军渡河日期、地点、船只等问题上也都商谈妥当。