由于炮兵阵地被炸，城外的三道战壕全部失守，康雄和魏刚只好命令清军撤进了太原城。安顿好部队之后，二人垂头丧气的来到巡抚衙门，向王之春报告说：“大人，敌人的攻势太猛烈了，我们顶不住了。”王之春听后非常生气，把桌子一拍：“康雄，你不是说唐军是乌合之众吗，现在怎么变成这个样子了？”康雄吞吞吐吐地回答：“卑职也……也没想到唐军这么厉害，卑职轻敌了。”康雄汇报完后，王之春下令擂鼓聚将，人都到齐后，王之春对大家说：“各位同僚，这几天的战斗证明我军不是唐军的对手，所以本官决定率领你们出城投降，以保证大家的生命及财产安全，不知各位意下如何？”话音刚落，以黄守义为首的一些官员立刻表示赞成，以康雄为首的主战派虽然不想投降，但是前几天的战斗告诉他们，继续抵抗只有死路一条，所以他们没有说话。王之春见没有人反对，就派黄守义出城与共和军接洽，为了表示诚意，王之春让黄守义带着巡抚大印去见共和军。
    黄守义拿着巡抚大印和降书，带着两个随从来到共和军军营，向哨兵说明来意并呈上巡抚大印和降书，哨兵给黄守义敬了一个军礼：“黄先生请稍候，我进去通报一声。”过了一会儿，卫兵走出来将黄守义带进军营。经过谈判共和军决定接受王之春投降。
    第二天吃过早饭之后，刘永华率领部队进入了太原城，王之春和投降的文武官员在城门口迎接。刘永华来到巡抚衙门，设立了指挥部。随后刘永华接见了王之春和黄守义，表扬了他们一番，陈飞问王之春：“王大人，苏万海跟我说你曾经说过哪怕只剩一个人也不让共和军占领太原，是真的吗？”王之春答：“陈将军见笑了，这句话是我给清政府的电报里写的，自从李中堂（李鸿章）归降之后，清政府对汉族官员越发的不信任，为了保住官位和性命，我只能这么写，望贵军不要见怪。”刘永华说道：“王大人不必担心，你献太原城有功，我军不但不会怪你，还要为你请功。”王之春听后高高兴兴地离去。
    王之春走后，刘永华给唐峰发电报汇报山西战况。唐峰获悉王之春投降，山西全省已基本被共和军控制非常高兴，回电表扬了第四兵团的官兵。就在同一天他还收到了张超洋从宁波前线发来的电报，张超洋报告说第六军已经攻占了宁波，清政府的闽浙总督魏光焘被俘虏。看完之后唐峰情不自禁地说道：“山西、浙江战事均告一段落，接下来可以全力以赴攻打武昌，捉拿皇帝了。”
    一场更大规模的会战即将开始。