1949年4月23日，人民解放軍佔領"總統府"，南京宣告解放。
數小時後，千裡之外的太原前線，一顆顆紅色信號彈撕裂拂曉前的夜空，1300餘門大炮齊聲怒吼，向太原城牆猛烈轟擊。霎時間，數以十萬計的炮彈帶著刺耳的呼嘯傾瀉於城垣，密集的爆炸聲有如天崩地裂，厚重的城牆按壓不住大地的顫抖，迸放的烈焰仿佛天空在燃燒，漫天的揚塵將整座城市籠罩於令人窒息的混沌之中。
太原戰役成為解放戰爭史上規模最大的炮戰之一，一場城市攻堅戰的彈藥消耗量，直逼淮海戰役這樣的戰略決戰。
解放軍向太原發起總攻後，身在南京的閻錫山一面四處活動，尋求支持；同時通過與太原梁化之的專線聯繫，不停地給他們打勁，鼓勵他們堅守到底。
而據張日明和原馥庭等閻錫山身邊人回憶，在南京和上海的那段日子裡，離開太原的閻錫山像賈寶玉丟失了脖子上的寶玉一樣，失魂落魄，心神難安。而且兩人均證實閻錫山確曾飛回過太原上空，因為，他們就在那架繞城數匝而又不得不黯然離去的飛機上。
待在南京和上海的閻錫山，聽到無線電波裡不斷傳來的噩耗，唯一能做的，也就是遙望太原，喟然長嘆罷了。
當解放軍包圍圈越縮越小後，太原守軍的糧食、燃料、武器彈藥和醫藥用品變得越來越緊缺。空投的糧食只保證軍糧供應，每名士兵每天只有老秤12兩的定額，下層機關職員也經常餓肚子。雖然太原沒有發生類似長春圍困戰中市民餓死十幾萬的悲劇，但軍政人員尚且如此，普通市民的境遇就更為悲慘。解放軍的炮火控制太原所有的飛機場後，陳納德的飛機從此不敢降落，物資主要依靠空投。太原戰役後期，一些市民一天只吃一頓豆餅，連野菜也沒有，凡能入口的都被塞進了肚子。為了減少城內的糧食消耗，梁化之出動軍隊企圖強行將老百姓趕出城區。許許多多的老百姓，被夾在雙方陣地之間上天無路，入地無門，最終被凍餓而死。
1949年4月24日凌晨的炮擊，不知比平日猛烈了多少倍。炮聲震天動地，炮彈像雨點似的落到太原城內，作為重點打擊目標的綏靖公署所在地晉府，也連連中彈。用大難不死的王延華的話來說："其密射程度，簡直聽不出零星炮聲，只聽得呼呼地好像颳風，震得省府窗戶上的玻璃碎片亂飛。"
梁化之頭一天晚上站在綏署辦公室——勤遠樓上，望到火車站一帶火光沖天，估計解放軍已經佔領了車站，便清楚這一次無論如何是死定了。凌晨的炮擊剛一開始，他和"五妹子"就帶著柏廣元、王延華等衛士鑽進了綏署大院鐘樓下面的防空洞裡。其他的一些高中級要員，大都躲到了省府2號樓的地下室隱蔽。
上午8時左右，梁化之代"五妹子"給閻錫山擬了一份絕命電文，然後叫衛士拿去給綏署秘書長吳紹之，即刻發往南京。
解放軍一路血戰，逐漸將綏署大院包圍。
上午10過，當綏署大院門口槍聲突然密集起來時，王延華一面派自己帶來的20名衛士前去大門口增援，然後趕緊衝進防空洞，對梁化之和"五妹子"嚷道："共軍都打到綏署門口了，快往外衝吧！再遲就來不及了！"
他猛地驚呆了！他看到"五妹子"安靜地躺在一張小床上。梁化之坐在床邊的藤椅上，手裡拿著個小玻璃瓶，正仰頭喝毒藥水。
梁化之皺著臉將瓶子往地上一扔，大聲說道："王延華，你去把柏廣元叫進來。"
柏廣元是梁化之的衛士隊長。王延華扭頭奔出，嘶聲大叫柏廣元。
柏廣元一到，王延華就嚷："完了，我看到梁主席喝藥了。"
柏廣元一頭衝進了防空洞，王延華不放心，也跟了進去。
這時，他看到梁化之正提著個吉普車上用的扁形汽油桶，在往床上的"五妹子"身上澆。
王延華看到"五妹子"還活著，好像是汽油澆進了她的鼻孔裡，她"吭吭"地咳了幾聲，還伸手捋了捋頭髮。
隨後，梁化之一屁股重重坐到藤椅上，對柏廣元說："廣元，最後麻煩你一件事了。"他指指牆角的幾個同樣形狀的汽油桶說，"把汽油澆到我身上，點上火。"
柏廣元嘴唇直顫，啥話也說不出，猛然跪下，"哇"地哭出聲來。
梁化之說："不要哭，我早對你們說過，太原城破之時，就是我的死期。把我和'五妹子'燒成灰，讓共產黨甚也撈不著。"
王延華看到梁化之說話時，藥性可能已經發作了，額頭上沁滿了汗水，不停地喘氣，話也說得結結巴巴。
柏廣元收住哭聲，先把扔在地上的一床棉被拾起來，抖開，將梁化之兜頭連身子罩住，然後再提起汽油桶，擰開蓋，一邊流淚，一邊"譁譁"地往梁化之頭上澆汽油。
梁化之這時已經非常痛苦，身體痙攣，藤椅被擠壓得"嘎嘎"響，但還能勉強說話，隔著溼漉漉的棉被對兩名衛士道："你們能打出去就拼命往外打，出不去，就像我一樣殺身成仁，說甚也不能投降。"
柏廣元一邊點頭應聲，一邊掏出火柴，後退兩步擦燃。
王延華看到汽油流到了自己腳下，趕緊退到洞口外。只聽屋裡"轟"的一聲響，衝起一團火光。王延華驀然發現，從洞裡衝出來的柏廣元，眉毛已經被燎光了。
王延華與自己從閻錫山侍從隊裡帶來的20名衛士此時考慮的已經不是和解放軍死拼到底，而是如何保住性命。這支小小的隊伍很快就跑散了，其他的人是被打死了還是當了俘虜，他也不清楚。最終，只有他和4名衛士鑽進城牆下的陰溝，才出了太原城，一路翻山越嶺，於第三天半夜進入了中央軍的陣地，隨後被送到西安，再輾轉數千裡，幾經打聽，在上海找到了閻錫山。
柏廣元則沒他幸運，成了解放軍的俘虜。根據柏廣元的交代，解放軍很快找到了梁化之與閻慧卿的屍體殘骸，從男屍口袋裡找到了梁化之的圖章，再經醫學專家檢驗無誤後，才向黨中央確認梁化之已經自殺身亡。
梁化之與閻慧卿的屍體殘骸後來被合葬在太原東門外的荒地中。1997年4月中旬，梁化之的兒女從美國專程來到太原，想在清明節這一天為父親掃墓。但因城市建設的擴展和地形的變化，當年負責埋葬的人員帶著他們找了很久，也終究未能找到梁化之與閻慧卿準確的埋葬地點。
直搗綏靖公署的是解放軍第63軍188師563團和62軍185師553團。當官兵們衝到綏署大門附近時，守軍的機槍仍在院內的制高點梅山上瘋狂掃射。好在解放軍剛剛繳獲了守軍的3輛坦克，坦克兵經勸告調轉炮口，以兩輛坦克火力掩護，另一輛開足馬力，朝綏署大門一頭撞去，紅漆大門頓時粉身碎骨。
與此同時，友鄰部隊也分別從後門和東西兩側破牆而入。那一刻，躲在大院裡的閻軍將領和高幹們早已亂作一團，紛紛往地下室裡鑽；王靖國、孫楚、趙世鈴、吳紹之等人也鑽進了2號樓地下室。
最具諷刺意味的是，當解放軍戰士徐保義和陳勇夫首先衝到地下室洞口，用衝鋒鎗指著躲在裡面的敵人，勒令他們繳槍投降時，綏署參謀長趙世鈴第一個從俘虜堆裡走出來，還想和徐保義握握手，徐保義當然不理睬他。
更讓人啼笑皆非的是孫楚，他從俘虜堆裡走出來，拿出他親筆寫給徐向前、周士第、羅瑞卿的一封信，說他可以馬上下令守軍停止抵抗，希望中共迅速派代表來和他談判和平解決太原的問題——簡直是可笑復可悲！
11點左右，被俘虜的400來名文武高官把綏署大院都擠滿了。除王靖國、孫楚、趙世鈴三名解放軍前線指揮部點名捉拿的戰犯外，還有溫懷光、孟子哲、張鳳翔、韓步洲、賈毓芝、婁福生等晉軍中將少將級高級將領43名。面對著解放軍戰士黑洞洞的槍口，他們誰也沒有勇氣動用閻錫山送給他們的毒藥，放下武器，規規矩矩當了俘虜。
就在"五妹子"與梁化之自殺之前，由梁化之在防空洞中為"五妹子"代筆，寫下了《閻慧卿至閻錫山的絕命電》，派衛士交吳紹之，經吳紹之潤色後由機要處拍發給了時在上海的閻錫山。
絕命電全文如下：
"連日炮聲如雷，震耳欲聾。彈飛似雨，駭魄驚心。屋外煙焰瀰漫，一片火海；室內昏黑死寂，萬念俱灰。大勢已去，巷戰不支。徐端赴難，敦厚殉城。軍民千萬，浴血街頭。同仁五百，成仁火中。妹雖女流，死志已決。目睹玉碎，豈敢瓦全？生既未能挽國家狂瀾於萬一，死後當遵命屍首不與匪共見。臨電依依，不盡所言！今生已矣，一別永訣。來生再見，願非虛幻。妹今發電之刻尚在人間，大哥閱電之時已成隔世！前樓火起，後山崩頹。死在眉睫，心轉平安。嗟乎，果上蒼之有召耶？痛哉！抑列祖之矜憫耶？"
絕命電中提到的"同仁五百，成仁火中"即是此後臺灣大肆宣傳的"太原五百完人"。
電文中所言徐端，乃特警處代處長，系梁化之的結拜兄弟。他在太原解放前夕將特警處人員集中於精營西邊街45號特種警憲指揮處集體居住。4月24日，解放軍攻進太原後，這些特工人員或服毒，或相互槍擊，並引燃早已準備好的汽油自焚，其中包括劉建德等一些20歲上下的特警處女職員。一同自殺的，還有部分特工人員的妻子和年僅18歲的晉劇名伶王桂燕等無辜婦女。
當時正在上海的閻錫山得此噩耗，撲通一聲跌坐在沙發上，兩眼發直。
原馥庭嚇壞了，連忙大喊："會長，會長，你沒事吧？"
這時，閻錫山已經老淚縱橫，泣不成聲。
原馥庭知他心裡難受，流流眼淚比憋在心裡強，就沒有安慰，讓他痛快地哭一場。
豈料，閻錫山的哭聲越來越大，在原馥庭的記憶中，這是他從未見過的。忻口戰役日軍一口吃掉他麾下4個師，他也沒看見閻錫山掉一滴眼淚。
閻錫山的哭聲引來了所有的侍從，大家全都明白怎麼回事，也跟著閻錫山大哭起來。
原馥庭回憶道："太原城破時，閻錫山已經從南京到了上海。接到閻慧卿的絕命電後，他老淚縱橫，號啕大哭，隨後枯坐如佛，兩日不食。"
10月23日，閻錫山以"國府行政院長"兼"國防部長"的身份，到電臺發表了一段對山西同胞飽含深情的講話，這也是閻錫山留存世間的唯一聲音資料："山西全體同胞們，我這一回沒有趕上回太原，同我的文武幹部及全體軍民共同奮鬥，共同犧牲，我很慚愧，我心上也很不安。現在，我天天想到這裡，心上還非常難受。但我在一天，一定一刻不會忘了你們……"
1949年10月30日，"國民政府"的"立法委員"吳廷環等36人，在"立法院"院會提議，建立"太原五百完人成仁招魂冢"。此案順利獲得通過。然而國民黨敗得太快，招魂冢還沒動土，大陸就完全敗光，"國府"也逃到了臺灣。
1950年3月，行政院撥款新臺幣20萬元，將日本人建在圓山的靖國神社拆毀推掉，在神社原址上修建"太原五百完人冢"。
"太原五百完人冢"不僅僅是一座大墓，還包括牌坊、碑壇、宏偉的祭殿等建築。1951年2月19日全部建築完工後，才舉行落成典禮。蔣介石親率五院院長及軍政首長前往致祭，還頒贈"民族正氣"匾額，蔣經國則頒贈"齊烈流芳"匾額，懸於祭殿大門上方。
李敖以他慣有的尖刻譏刺國民黨："'太原五百完人'是國民黨在大陸撤退前的一批死難者，但他們不是國民黨嫡系，而是閻錫山的人。他們在山西太原城陷以前，自知逃不掉，共產黨也不會饒過他們，乃在城中最高的山頭死守，最後一起死了。國民黨嫡系精於逃難，死難非其所長，以致烈士缺貨，缺貨之下，就只好挖閻錫山的死人來充數，一網兜收，喚做'太原五百完人'。"
而此時的閻錫山，對於太原殉城官兵的心情，自然是蔣介石父子等人遠不能相比的。在眾多高官顯貴的題詞中，閻錫山所題"先我而死"的冢匾被公認最為感人。此外，他不僅親筆撰寫碑文和祭文。還撰寫了一首當時在臺灣人人必唱的《太原五百完人歌》："民族有正氣，太原出完人；海天萬裡招忠魂，歌聲悲壯動三晉。何以為完人？生而能殺賊，死而不留身，大節凜然表群倫……"
不過，"太原五百完人冢"落成後，閻錫山卻僅僅去過一次。對他而言，這段由他部下的官兵用鮮血和生命寫成的故事，實在是太複雜，也太沉重……
在國民黨軍隊中出現排山倒海般的投降大潮之際，太原守軍的"集體自殺"現象在各個戰場都是極其罕見的。從軍事角度講，這些官兵殉城對業已土崩瓦解的國民黨軍隊來說毫無作用。但在精神上，卻不啻是打了一劑強心針。
這殉城的五百官兵，姓名、籍貫、年齡，殉國於何處，全都清清楚楚地鐫刻在大理石碑文上。"太原五百完人"還被寫成文章，編進了臺灣小學國語課本第八冊。
不過後來發現，"五百完人"中有不少仍活在人世，且成了解放軍的俘虜。好在那時兩岸信息斷絕，絕大多數臺灣人不可能了解內情，當局也就將錯就錯，讓這些活著的殉國者，繼續享受國民黨的香火祭祀，領受臺灣民眾的謳歌與懷念。
自殺者到底有多少？臺灣無法搞清楚，大陸尤其是太原的史學家多年來煞費苦心，也未能查實考證出個準確數字。其實，靜下心來想一想，200人、300人與500人性質並無大異，一樣能夠說明那場戰爭的慘烈殘酷程度，證明解放軍所遭遇的對手，並不全都是一聽槍響就舉手投降或拔腿開溜的怕死鬼。
4月24日8時50分，突擊部隊用一條紅色被面代替勝利的紅旗插到了太原城內的最高點。9時15分，另一支突擊部隊衝入閻錫山的統治核心綏靖公署，與侍衛部隊展開激戰。
太原的解放，宣告盤踞山西達38年之久的閻錫山政權從此滅亡。