由於炮兵陣地被炸，城外的三道戰壕全部失守，康雄和魏剛隻好命令清軍撤進了太原城。安頓好部隊之後，二人垂頭喪氣的來到巡撫衙門，向王之春報告說：“大人，敵人的攻勢太猛烈了，我們頂不住了。”王之春聽後非常生氣，把桌子一拍：“康雄，你不是說唐軍是烏合之眾嗎，現在怎麼變成這個樣子了？”康雄吞吞吐吐地回答：“卑職也……也沒想到唐軍這麼厲害，卑職輕敵了。”康雄彙報完後，王之春下令擂鼓聚將，人都到齊後，王之春對大家說：“各位同僚，這幾天的戰鬥證明我軍不是唐軍的對手，所以本官決定率領你們出城投降，以保證大家的生命及財產安全，不知各位意下如何？”話音剛落，以黃守義為首的一些官員立刻表示讚成，以康雄為首的主戰派雖然不想投降，但是前幾天的戰鬥告訴他們，繼續抵抗隻有死路一條，所以他們沒有說話。王之春見沒有人反對，就派黃守義出城與共和軍接洽，為了表示誠意，王之春讓黃守義帶著巡撫大印去見共和軍。
    黃守義拿著巡撫大印和降書，帶著兩個隨從來到共和軍軍營，向哨兵說明來意並呈上巡撫大印和降書，哨兵給黃守義敬了一個軍禮：“黃先生請稍候，我進去通報一聲。”過了一會兒，衛兵走出來將黃守義帶進軍營。經過談判共和軍決定接受王之春投降。
    第二天吃過早飯之後，劉永華率領部隊進入了太原城，王之春和投降的文武官員在城門口迎接。劉永華來到巡撫衙門，設立了指揮部。隨後劉永華接見了王之春和黃守義，表揚了他們一番，陳飛問王之春：“王大人，蘇萬海跟我說你曾經說過哪怕隻剩一個人也不讓共和軍占領太原，是真的嗎？”王之春答：“陳將軍見笑了，這句話是我給清政府的電報裏寫的，自從李中堂（李鴻章）歸降之後，清政府對漢族官員越發的不信任，為了保住官位和性命，我隻能這麼寫，望貴軍不要見怪。”劉永華說道：“王大人不必擔心，你獻太原城有功，我軍不但不會怪你，還要為你請功。”王之春聽後高高興興地離去。
    王之春走後，劉永華給唐峰發電報彙報山西戰況。唐峰獲悉王之春投降，山西全省已基本被共和軍控製非常高興，回電表揚了第四兵團的官兵。就在同一天他還收到了張超洋從寧波前線發來的電報，張超洋報告說第六軍已經攻占了寧波，清政府的閩浙總督魏光燾被俘虜。看完之後唐峰情不自禁地說道：“山西、浙江戰事均告一段落，接下來可以全力以赴攻打武昌，捉拿皇帝了。”
    一場更大規模的會戰即將開始。