1948年12月24日，孙兰峰率5万多张家口守军突围时，被解放军围歼。孙兰峰混在俘虏群中，穿着士兵服，解放军战士没有想到，他是国民党的兵团司令官。 一个月前，解放军包围了张家口。张家口的守军主力是十一兵团，辖一个军（105军。军长袁庆荣）及两个骑兵旅，兵团司令官是孙兰峰。 孙兰峰和董其武被称为傅作义手下的“两只虎”，他脾气暴躁，作战凶猛，部下中流传着顺口溜“孙兰峰，急火星”。 被围之初，孙兰峰并不紧张，一来，包围圈的口子并不紧，傅作义先后又调来了一万多部队，使得守军兵力达到五万六千余人；二来，包围张家口的华北军区杨成武兵团，是三个月前才组建的，兵力只有五万出头。 傅作义在得知张家口被围后，派出了35军（欠一个师）、104军的一个师，由35军军长郭景云指挥，前往解围。 35军是傅作义的起家部队，战斗力号称“华北国军之首”。35军到张家口后没几天，傅作义不放心这支“心头肉”部队，给郭景云去电，让他率部返回。12月8日，35军在回北平途中，被解放军包围在新保安。 22日，35军在新保安覆灭，郭景云自杀身亡。期间，104军（欠一个师）奉傅作义之命，救援新保安，军长安春山见势不妙，下令回撤，但还是被解放军追击部队歼灭，安春山化装成伙夫后，逃去了北平。 35军、104军、105军，是“绥远系”在华北的三大台柱子部队，如今三去其二，这让傅作义既震惊又心疼，尤其是35军的覆灭，让他忍不住泪流满面，坐在办公室许久说不出话来。 此时，张家口的解放军，除了杨成武兵团外，东野四纵等部也相继赶到，兵力对比发生逆转。孙兰峰意识到问题的严重性，给傅作义去电询问是否继续坚守张家口。傅作义给孙兰峰回电：张垣已无驻防意义，但相机突围转绥远。 发完电报后，傅作义又亲自给孙兰峰打了个电话，让尽量把部队带出去，前往绥远和董其武会合。绥远省主席董其武手上的各类武装加起来，有近六万人，若孙兰峰能把张家口的大部分兵力带过去，两股军力合起来，也算是不小的力量。 然而，在解放军的铁壁合围下，张家口的五万多守军，仓促间要强行突围去绥远，谈何容易。 23日凌晨，孙兰峰指挥着五万多守军，乱哄哄的向张家口东北方向突围而出，逃至西店子、朝天洼一带时，被解放军主力合围，仅半天时间就被击溃。 105军军长袁庆荣，被俘后自报身份，杨成武专门见了他。见面后，袁庆荣疑惑的问：“你们的主力埋伏的地点，恰好是我们突围的方向，怎么会这么巧？” 杨成武听后，哈哈大笑，拿出毛主席发来的电报给袁庆荣看，电报上写道：张家口之敌有极大可能向西或向北突围逃跑，以向北可能性最大。 袁庆荣既震惊又佩服，喃喃说：“原来如此，是有高人指挥啊。” 孙兰峰混在俘虏群中，由于他穿着士兵服，加之长相像个老农，解放军战士根本不会想到他竟是张家口守军的最高指挥官。 解放军对被俘的普通士兵，采取的是“留去自由”，孙兰峰在领取了路费后，往绥远方向逃去。 孙兰峰逃到一个村子后，住在相识的一个保长家。保长让孙兰峰先休息一下，养一养精神，第二天用骡车送他去绥远。 第二天一大早，孙兰峰被争吵声惊醒，出来一看，原来是一个从张家口逃出来的军官，非要用受伤的劣马换保长的骡子。 军官见孙兰峰出来后，惊呼：“孙司令，你怎么在这里？” 孙兰峰将军官臭骂一番后，让他骑马去周围搜寻溃兵，将人都带过来。下午，二千多溃兵集合在保长家附近，孙兰峰训完话后，带着他们一路西去绥远。 1949年1月，孙兰峰与董其武会合后，被任命为察哈尔省代主席兼代保安司令，为何都是“代”字呢，因为包括省会张家口在内的察哈尔大部已解放。 不久后，傅作义率北平二十余万守军起义。消息传来，孙兰峰不以为然的对人说：“我看傅先生的半世英名，这下要毁了。” 北平和平解放后，董其武积极筹划绥远起义，孙兰峰则采取观望的态度。国民党为了拉拢孙兰峰，委任他为第九兵团司令官，该兵团属于重建，所辖部队只有由原第十一兵团残部扩编的两个骑兵旅。 孙兰峰内心虽然对起义有排斥心理，但他和傅作义、董其武多年相交，同生共死，并未有破坏起义的行为。 8月下旬，为促成绥远起义，傅作义冒着被特务暗杀的危险，亲自来到绥远，对军政人员做工作。孙兰峰见到傅作义后，情绪激动的说：“自跟着你以来，虽遇到不少难关，可从未败得像这样惨。” 9月18日，在绥远起义通电签字仪式上，孙兰峰装病躲在医院。董其武领头签完字后，用一个小茶碗扣在自己名字后，给孙兰峰留下了第二个补签的位置。 傅作义去医院找孙兰峰，一番长谈后，孙兰峰说：“就算是火炕，我也跟着你跳，这个字我签。” 10月，在政协会议上，毛主席和程潜、陈明仁聊天时，提及绥远起义时，说董其武把几万人都完整的保留了。 长沙起义时，因各种原因，有一半的起义部队叛逃，程潜感慨的说：“长沙起义是朋友班子，傅作义和董其武、孙兰峰是兄弟班子，比不了啊。”
