9月18日，張學良發出“巧電”，宣佈出兵關內，呼籲各方“罷兵以紓民困”。在此之前，閻錫山已得知張學良決定擁蔣的消息，即揹着馮玉祥悄悄收編晉軍戰線，由山東撤回河北、山西。馮軍在勉力抵抗蔣軍的9月大反攻之後，不少官佐在蔣介石的拉攏利誘下向蔣輸誠，已基本上失去了作戰能力，馮玉祥還想力主一戰，但由於整個西北軍中除宋哲元、劉鬱芳兩部外，其餘均不願聽命再戰，也只好作罷。當初投附閻馮的各小股反蔣武裝則紛紛改換門庭，分別投蔣、投張。反蔣聯軍就此土崩瓦解。
閻錫山、汪精衛並不甘心軍事上的失敗，還想借助“擴大會議”和“國民政府”的招牌，利用聯軍殘餘力量，繼續與蔣介石周旋。9月22日，擴大會議被閻錫山搬到太原，但從9月20日起，東北軍每隔3小時即發一列兵車入關，10多天就完成了對河北及平、津兩市的佔領，因此到10月初，閻馮兩部一些將領迫於形勢，紛紛向張學良輸誠。這時，閻馮聯軍在數量上還要比蔣軍多五、六萬人，因此汪精衛提出“一不作，二不休，最後退到大西北，繼續硬幹到底”的強硬主張，馮玉祥也表示贊成，要把所有部隊先集結到黃河北岸，做好堅固工事，蔣介石如要再打，和他硬幹，如果不打，就乘隙渡河南進。但閻錫山不表示同意，他說：“這是國事之爭，我們軍事上雖已失敗，但在政治上，蔣介石既承認錯誤，也就是我們取得了勝利，況且中國是整個的，如果弄成華北、華南兩個中國，我們就成了歷史的罪人”。其實，閻錫山是因爲已經截獲到了馮玉祥的參謀長劉驥從新鄉給馮的電報，內稱“晉南富庶之區，糧餉不缺，隴海路撤下來的軍隊應兼程開入晉南”。閻認爲這是馮想取其而代之的辦法，如果真是這樣，他將無所憑藉，所以，他不同意汪、馮的意見。事後他對人說，“留得青山在，不怕沒柴燒”（《閻錫山統治山西史實》，第156頁）。但閻錫山仍在表面上支撐，因而擴大會議到了太原後，汪精衛還用了一個月的時間，起草了一個“約法草案”，並於10月27日在擴大會議的最後一次會議上通過。其後，擴大會議的代表便作鳥獸散，有的改換門庭，轉而投靠蔣中央，有的則下野韜晦，以求再逞，改組派作爲國民黨內的一個政治派別，也以汪精衛的結束聲明而宣告終結。
對於戰敗的反蔣聯軍，蔣介石因急於抽調兵力到南方圍剿紅軍，所以，他除要閻錫山、馮玉祥必須下野外，其餘人員都在“赦免”之列，同時，將收拾華北殘局事宜全權託給了張學良。10月16日，閻、馮、汪在太原議定如能和平解決一切，閻馮將同時下野。但蔣介石不答應，爲逼閻馮等下野，10月29日派飛機轟炸太原，在北門外兵工廠附近炸傷1人，炸死1條狗，11月1日又一次轟炸，炸塌了柳巷北頭晉隆飯店的廚房，炸死廚師郭某。兩次轟炸，使太原市民人心惶惶，十分恐懼，認爲這都是閻錫山招來的，都希望閻錫山早日離開太原。在蔣介石的高壓下，閻錫山、馮玉祥於11月4日致電張學良“釋權歸田”，馮玉祥無處可歸，遂隱居於山西汾陽縣峪道河。汪精衛於11月23日偕夫人陳壁君亡命日本。閻錫山則在太原呆了一段時間，對山西人事安排了一番後，即以侍奉父疾爲由，回到了老家河邊村。他並不打算如蔣介石所願，離開山西，出洋“考察”，而是想暫避風頭，等待時機，以圖後舉。在老家，閻錫山一方面調整軍隊，撤消了陸海空軍總司令部及第三方面軍總司令部，成立了晉綏警備總司令部，安排親信知交徐永昌、楊愛源分任總副司令，替他掌管晉綏軍；另一方面則展開“公關”，派人到南京、瀋陽疏通說項，以太原各縣公推的名義，由榮鴻臚等到南京交涉，表達太原各界對閻錫山的挽留之意，派交際處長樑汝舟，偕溫壽泉前往瀋陽，面見張學良，通過張向蔣介石方面疏通。
然而，蔣介石並不手軟，他知道，閻錫山畢竟是一個擁有相當實力的地方實力派代表人物，雖然他中原戰敗，通電下野，但仍有相當的影響力和號召力，決不能讓他稍有喘息之機，以免其重振旗鼓，東山再起，因此，對於閻錫山的活動交涉，一方面以“百公不出洋，無以善後”作答，一方面電張學良“堅不允許”閻錫山滯留山西，並且又派偵察機在太原上空盤旋，進行示威。
閻錫山無奈，只好於11月29日離開老家，走上了逃亡之途。
5、離晉出逃，避居大連，在這裡一面遙控山西，一面研究“理論”
1930年11月29日清晨6點鐘，天還未亮，閻錫山一行即從河邊村動身出發，前往大同，準備乘車去天津，從這裡“出洋”。
受蔣介石、張學良的逼迫，閻錫山不得不離開山西“出洋”。但是，閻錫山根本就不願意“出洋”，因此，也就沒有“出洋”的打算。然而爲了應付蔣、張，他還是放出口風說願去美國或者日本，並且把他出行的第一站定在天津，準備在這裡暫避一時，爾後看具體情況再作安排。
閻錫山離開河邊老家之前，除軍事上作了前述的安排之外，還給其親近的文武屬僚按等級每人贈送了3萬元、2萬元、1萬元，或5000元、3000元，以示其對他們生活上的關懷。其實也就是要這些人在他離開山西后仍能忠心於他，他還囑託這些人說“我們是有辦法的，不要以爲就此完結了”（關民權：《閻錫山戰敗逃亡記述》，《山西文史資料》第7輯，第26頁）。並且派李汝驤以晉謁汪精衛爲名（汪時在天津，正與覃振等人研究擴大會議所制定的“中華民國約法草案”），執閻的親筆信，專程去天津跑了一趟，李從天津返回後，告知閻錫山“沿途平靜無事”，閻遂決定動身。
對於這次出行，閻錫山特別謹慎，一切都是在極端秘密的情況下進行的。他對其隨行人員的挑選，就規定有忠實可靠，熟悉旅途情況，且能隨機應變，還要有相當地位而對外交際面又不大這樣三個標準。經與趙戴文多次研究考慮，最後決定由李汝驤、王懷明二人隨閻錫山同行。因爲李、王二人都曾留學過日本。李爲五臺人，與趙戴文爲同鄉和世交，曾任德勝口稅務監督，內政部科長等職，素爲趙所器重。王懷明是沁縣人，曾任省長公署秘書及縣長多年，爲人謹慎小心，忠實可靠。定下來之後，閻錫山即將此二人召到河邊村閻宅同住，一方面是準備隨時動身，一方面也是爲了對他們再作進一步考察（關民權：《閻錫山戰敗逃亡記述》，《山西文史資料》第7輯，第26頁）。可是，這時前晉南鎮守使張培梅卻也前來，要求以保鏢身份伴隨護送閻錫山。這張培梅是原平人，在晉軍中素以“剛正耿介”而著稱，對人多有得罪，唯對閻錫山可謂忠貞不二，人言張培梅之於閻錫山，如同許褚、典韋於曹操，鄭恩之於趙匡胤。晉軍出兵石家莊第一次對奉作戰時，張培梅爲整肅軍紀，擅殺龔鳳山、劉樹藩兩團長，曾遭閻猜忌，返防不久，即因此解甲歸田，如今，閻正在落魄之時，張卻不計前嫌，前來助閻，閻即予以應允與之同行。
一切準備停當之後，閻錫山給在太原的徐永昌、商震發了一個電報，告知“東日到石，冬日到津”，即於12月1日到石家莊，2日到天津，同時，還電告蔣介石，他於12月1日動身離晉。然而，閻錫山一行卻於11月29日動了身。他之所以這樣比向外界所說的日期提前了兩天，主要是擔心蔣介石、張學良會按他所告知的日期在其赴津途中採取不利於他的舉動。
閻錫山離開河邊村時，送行的只有他的父親閻書堂，總參議趙戴文、交際處長樑汝舟，以及他的表兄曲靜齋等4人。閻錫山裝扮成商人模樣，身穿長袍馬褂、足登老頭棉鞋，頭戴風帽，懷裡揣着印有“山陰縣富山水利公司經理曲容衆”字樣的名片（曲容衆字成三，系閻錫山的叔伯表兄），他與李汝驤同乘一輛小汽車，王懷明與張培梅同乘一輛小汽車，兩輛車一前一後，相距半小時路程，相繼出發。徐永昌接到閻的電報，信以爲真，於11月29日急忙由太原前來五臺，準備與閻錫山話別，豈料等他到來時，閻錫山一行早已離去。
按照事先安排，閻錫山等自帶乾糧，一路上只在太和嶺口和懷仁打了兩次尖，經過一天的顛簸，晚上六時半，天剛擦黑，抵達大同。李汝驤令司機加快速度，想闖過汽車站的檢查哨，直奔火車站，不料讓哨兵喝住，李答“我們是去火車站，怕誤了點”，哨兵到車前問明瞭來去地點，然後說“不進城怎麼上火車站”，李說“我見城門已經上了”，哨兵說：“你們捺一捺喇叭就開了”。司機捺了兩下喇叭，城門果然開了。汽車穿過北大街直至大同火車站。這時，天已漆黑，距晚十一點開車時間尚早，便計劃先去旅館休息一下。到第一家旅館，已住滿軍隊，門口有衛兵，不能進去，至第二家旅館，才找到住處。閻錫山下車後，賞司機一百元，讓他回去。在這家叫泰來的客棧裡，閻錫山只吃了些他自帶的餅子，即歪在炕上休息（關民權：《閻錫山戰敗逃亡記述》，《山西文史資料》第7輯，第28—29頁）。晚11時，閻錫山一行悄然從大同火車站登上了一輛北上的火車，離開了大同。12月30日凌晨，車抵張家口，然後，由此南下，直達京郊豐臺車站。閻錫山一行因轉乘火車尚須一段時間，即先到一家旅館稍事休息。
等他們再上車站時，只見站上停靠着一輛慈禧太后當年坐過的花車。閻錫山不禁生疑，遂遣李汝驤去打探清楚，當聞聽此車系開往石家莊接閻總司令到天津出洋時，閻掐指一算，這輛車由豐臺到石家莊的時間，正好與他向蔣介石報告的出發日期相符。閻不由得對李等一行人發出會心的微笑。他們在豐臺轉車後，11月30日晚上，到達天津。據傳，“當閻錫山向蔣介石電報定於12月1日起身赴天津時，張學良亦有所知道，曾發出三道命令：1、令陸軍‘檢查列車，查獲後格殺勿論’；2、令憲兵‘查獲後押解來部’；3、令鐵路警察‘嚴加保護’。所以11月30日晚，京綏列車過柴溝堡時，軍警憲勤令停車，嚴加檢查。但此時閻錫山已安臥於天津日租界熙來飯店矣。事後趙戴文和張學良見面時，張尚表示殷切地說：‘我曾下令要沿途嚴加保護’，可知道命令確非虛傳”（關民權：《閻錫山戰敗逃亡記述》，《山西文史資料》第7輯，第31頁）。閻錫山事後得知這一切，不禁爲自己的神機妙算暗自得意。其實，將前後之事聯繫起來看，所謂的三道命令，只有第三道命令比較屬實。因爲閻錫山已答應蔣介石“出洋”，並把去天津的時間告訴了蔣和外界，儘管這個時間是假的，若真的將閻“查獲後格殺勿論”，那麼，在輿論上，蔣是不好交代的。再則，張學良派出慈禧太后用過的花車停於豐臺，看來也明顯是要接閻錫山去天津的。而他下令要沿途嚴加保護，也是對閻錫山安全的考慮。張這樣做，其出發點很可能是隻要能讓閻錫山安全“出洋”就行，不希望再節外生枝，發生什麼變故。再則，三道命令是蔣發出的，還是張發出的，沒有說明，況且，三道命令三個內容，既要“格殺勿論”，又要“嚴加保護”，似相互矛盾，所以，張學良後來對趙戴文所說，還比較可信。
不管怎麼說，一路上提心吊膽的閻錫山總算到達了天津，並住了下來。李汝驤、王懷明將閻錫山送達天津後，即先後返回。隨後，閻錫山的其他隨從人員總參議趙戴文、交際處長樑汝舟等也陸續來到他身邊。張培梅一向不喜趙戴文，見趙一來，亦返回原籍。閻錫山爲向蔣介石等表示自己準備出洋，還在他的住處日租界一所叫“張家花園”的地方，掛起了一快“籌備出洋辦公處”的牌子，任命樑汝舟爲處長。可是，好長時間卻沒有任何籌備出洋的實際行動。並且，閻錫山的隨從也日益增加，甚至把他的姨太太徐蘭森和幾個兒子也接到了天津，大有在津門安營紮寨，長久住下去的架勢。閻錫山的這些活動，不能不引起時刻關注其動向的蔣介石的不滿，“蔣介石聞訊，認爲津晉相距咫尺，閻在津在晉有何區別，張學良亦認爲閻如在天津，他對晉軍更難節制。所以，蔣、張二人都以閻留津爲大患，於是蔣發動國民黨山西省黨部迅速返晉工作，以揭發閻的罪惡，一面讓蘭衣社特務分子在閻的居所附近不時加以窺探，以威脅之。那時，蘭衣社特務可以用種種方法隨便殺人，而法庭不加過問。閻在精神上不堪其擾，行動又受此威脅。而張學良又隨時派人詢問閻的放洋日期”。正是在這種情況下，閻錫山思考後決定放棄久居天津的打算，“今年先到大連，明年再經日本赴歐美”。由於大連自甲午海戰簽訂“馬關條約”後，即爲日本佔領，所以，經與日本方面的多方接洽，辦妥了去大連的一應事項。