1937月9月24日，保定沦陷，十七师撤到滹沱河的渡口时，一个当地医生卸下了门板让官兵用来绑筏子，师长赵寿山说：“这太可惜了。” 医生说：“有什么可惜的，鬼子兵打来了，我要这些干什么，你们渡河休整后，一定要好好打鬼子。” 部队渡河时，医生又把儿子带到赵寿山面前说：“让他跟着你去打鬼子。” 赵寿山说：“我看孩子还小，也就十一、二岁，还是留在你身边吧。” 医生说：“这个娃就跟着你的部队，可以打杂干活，等大了能拿起枪，就去打鬼子。记得往后打回来，让娃在我坟前烧点纸。” 在场的官兵，不少人听了后，忍不住掉眼泪。过河后，十七师撤到了石家庄附近，这时军报传来，说有一大股日军出现在石家庄右翼，看行军轨迹应该是要袭击娘子关。 国民党山西省主席、第二战区长官阎锡山，其晋绥军的主力都在忻口会战的前线，手头兵力不足，他向蒋介石求援。老蒋委任黄绍竑为第二战区副长官，负责娘子关方向的作战。 赵寿山接到命令，让开赴娘子关，归黄绍竑节制，他亲率战斗力最强的两个营，急行军赶到前线。 黄绍竑见赵寿山来的这么快，很高兴，但得知他只带了两个营，面露忧虑的说：“这点人恐怕不够吧。” 赵寿山说：“军情紧急，我师其他部队也在跑步行军，最多半日就到了。当前日军来的也是先头部队，我建议搞个突袭。“ 黄绍竑说：“太好了，就这样，先头日军距离娘子关也就十多里了，给他们来上一下。” 赵寿山留下一营官兵防守，自己带着另一营官兵从侧翼突然出现，打了日军一个措手不及。日军先头部队是一个中队，在猛攻之下不知守军底细，在抛下一百多具尸体后，退后十几里等待援军的到来，这一等就是两天，为娘子关的防御争取了时间。 赵寿山的十七师，被布置在娘子关正面的雪花山及娘子关长城一线，10月11日，日军一个联队赶到，向雪花山阵地发起猛攻，娘子关战役打响了。 当晚，日军结束进攻转入休整，赵寿山派人侦察，发现骄横的日军认为守军不敢主动出击，布置的警戒哨仅有几个。赵寿山认为这是夜袭的好机会，他抽调一千多人，在深夜出击，杀伤日军数百人后，撤回阵地。日军联队长气得大声咆哮，让炮兵轰击雪花山阵地泄愤。 到了10月13日，日军20师团的两个旅团、109师团的一个旅团相继开到了娘子关前线，守军压力剧增。从这天起，日军从孙连仲部的冯安邦师防守的北面、赵寿山师防守的雪花山、李振西部防守的旧关等阵地，发起了全线进攻。 娘子关阵地大都是石头山，很难构筑工事，守军只能用麻袋装土做成掩体，在日军优势炮火的轰击下，守军可以说是在用血肉之躯来拼死抵抗。 激战十余天后，尽管十七师官兵伤亡极大，但牢牢的将阵地控制在手上。不料在这关键时刻，团长张世俊中了日军的计谋。 赵寿山师的三个团，张世俊团部署在雪花山主阵地，其余两个团部署在侧翼。日军师团长川岸文三郎见雪花山屡攻不下，玩了一个花招，他将进攻主阵地的一个联队调去打旧关，在雪花山主阵地只派了二百来人，并让带队的日军军官稍微进攻一下就诈败。 张世俊误以为日军将攻击重点换成了旧关，见二百多日军“败退”后，立功心切，不顾团参谋长的苦苦劝阻，将全团剩下的一多半人派去追击。川岸文三郎见守军出击后，马上下令埋伏在深沟的一个联队向主阵地猛攻，虽然守军拼死抵抗，但阵地最终还是丢失了。 赵寿山得知主阵地丢失，亲率官兵冲杀，和日军鏖战了一天一夜，终因伤亡太大，日军又不断增兵，不得不带领残部撤到乏驴岭布防。 黄绍竑得知后，发去电令，让将张世俊就地处决，以正军法。看着浑身带伤的张世俊，赵寿山虽有不忍，但也不愿袒护部下，含泪派卫兵将张世俊带出去枪毙。 日军占领雪花山主阵地后，接着向乏驴岭猛攻，赵寿山指挥守军拼死抵抗，死战不退。黄绍竑得知17师，仅送去太原的伤员就有好几千，但却从没听到赵寿山叫苦，也没有要求撤退，他非常感慨，给赵寿山打电话说：“娘子关是守不住了，我回去向委员长汇报，你的功劳很大，损失的人员装备我会给你补充的。” 黄绍竑走后，由孙连仲代理指挥娘子关作战。赵寿山师的几个主要军官去找孙连仲说：“赵师长不许任何人向他提撤退的话，但17师伤亡真的太大了，只能请孙长官帮忙了。” 孙连仲给赵寿山打去电话说：“仗打到这个份上，你尽力了。” 临挂电话时，孙连仲叹气说：“要是我不让你撤退，你是不准备带着17师打光为止” 赵寿山撤退时，留下一个营断后，一天后，这个营只有十余人归队，其余全部战死在了乏驴岭。 17师开赴娘子关时，有一万三千余人，战后清点人数，已不足三千，赵寿山对娘子关的丢失很是悲愤，一夜之间头发全白。 黄绍竑回去后，就娘子关作战，写了一封详细的报告，里面提到只有“两个半人”在积极抗日，一个是17师师长赵寿山，一个是27师师长冯安邦，另一个就是李振西。黄绍竑向老蒋建议给赵寿山部补充弹药兵员，但遭到否决，这让黄绍竑气愤又尴尬，深感对不起赵寿山。（图片：赵寿山）
