1949年初，北平和平解放。阎锡山看到统治山西的末日将临，示意在南京的亲信徐永昌、贾景德等人，向代总统李宗仁建议邀他赴南京商讨国事。3 月29日接到邀请电后，立即起飞。4 月24日，人民解放军攻克太原，省政府代主席梁化之及特种警宪指挥处特务40余人畏罪自杀。阎锡山在山西执掌38年之久的政权被彻底摧毁。
太原解放后，阎锡山并不甘心于自己的失败。他以反共守城名将的姿态出现，编造了“太原五百完人”的谎言到处吹嘘，阎锡山故居以捞取政治资本；又借蒋、李之间的矛盾，居中调停，得以于 6月13日出任迁往广州的国民政府行政院长兼国防部长。他就职后宣称“以争取胜利为第一要着”，要在“束手无策，坐以待毙”的局面下，“不惜一切牺牲，不顾一切障碍，勇往直前”。还发行“银圆券”以代替如同废纸的“金圆券”；还提出了《扭转时局方案》和《反共救国实施方案》，企图在华南西南再作最后抵抗。他派徐永昌等人飞赴绥远、新疆，阻挠和平谈判。但在共军进军声中，阎锡山的负隅抵抗不过螳臂当车而已。由于阎锡山唯蒋中正之命是从，不把李宗仁放在眼里，李宗仁与阎的矛盾日趋尖锐。李要阎辞去国防部长，阎则予以拒绝。他说：“我兼国防部长必灭亡，换人或灭亡或不灭亡，我愿意辞。即使我兼亦亡，换人亦亡，或是我兼或可不亡，换人亦或不亡，我就不辞。”但亡，我亦愿辞。假使我兼亡的慢，换人亡的快，我就不辞是他这名国防部长指挥的军队在共军进攻下，却风声鹤唳，溃不成军。10月 1日，中华人民共和国在北京宣告成立，共产党军队入川作战，阎锡山于12月 8日带领他的政府从成都飞往台湾。从此，国民党在中国大陆的统治宣告结束。
退到台湾的蒋介石，继续沿用中华民国称号，于1950年3月1日宣布恢复总统职务。阎锡山辞去行政院长，获得总统府资政和国民党中央评议委员两个头衔，居于台北市金山之麓。他无事可做，乃从事著述，先后写了20多本小册子，其中主要的是以反共和宣扬他的“物劳主张”和“中的哲学”为内容的《大同之路》。1960年 5月23日病逝，终年77。
阎锡山的言论汇编成册的主要有《阎伯川先生言论辑要》、《阎伯川先生抗战复兴言论集》等。
阎锡山年表
光绪二十七年(1901年)入山西武备学堂，三十年赴日本留学，次 年加入同盟会。
宣统元年(1909年)从日本升任标统(相当于团长)。
辛亥革命后，率部起义，占领巡抚衙门，任山西都督，开始掌握山西大 权。以后便看风使舵，先投靠袁世凯，表示支持他当皇帝。袁死后又 投靠北洋军阀段祺瑞。
1916年 7月任山西督军兼省长。
1917年 9月， 孙中山领导的护法战争爆发。他秉承段祺瑞的旨意，派兵赴湖南同护 法军作战，遭惨败。在北洋军阀混战的年代，他朝秦暮楚，进行政治 投机，并乘机将部队扩充为 12个旅。
1927年 6月，在北伐战争取得 很大胜利的形势下，他自称北方革命军总司令，悬挂青天白日旗，随 即将军队扩编为 8个军。
7月，在山西进行“清党”，迫害共产党人。
1928年 2月，任国民革命军第三集团军总司令，参加对奉系军阀张作 霖部队的作战。3月任国民党中央政治会议太原分会主席、北平(今北 京)分会代主席、平津卫戍总司令，势力范围扩展到河北、察哈尔、 绥远及北平、天津。
1929年又兼任国民党陆海空军副总司令。
1930 年，蒋介石借“编遣”之机，剪除异己。阎锡山同蒋介石发生尖锐的 利害冲突， 8月联合冯玉祥反蒋，在北平另组国民政府，任主席。 9 月，张学良在沈阳通电拥护蒋介石，出兵进山海关。在蒋冯阎大战中， 冯、阎战败。阎锡山逃往由日军占领的大连。由于山西军政要人都是 他培植的亲信，他仍可控制山西局面并随时准备东山再起。
1931年 8月，乘日本飞机秘密回山西，隐居河边村，遥控太原。
“九一八” 事变后， 1932年 3月，任太原绥靖公署主任，重新统治山西和绥远 两省。他采用保境自守的策略，着重搞好本省建设，充实力量。
1935年日军进窥绥东，他提出了“守土抗战”的口号。
1936年 2月， 红军东征，由陕北过黄河进入山西，阎军大败。蒋介石乘机派五个师 进入山西。红军撤回陕北后，蒋介石仍不撤走。随后，他面对日军步 步进逼，而蒋介石也想将他吞并的形势，初步接受了共产党的抗日民 族统一战线政策，采取了“拥蒋联共抗日”的路线。抗日战争爆发后， 阎锡山任第二战区司令长官。
1937年 9月，日军侵入山西后，曾在 代县组织所部积极对日军作战，并同共产党合作抗日。但后来接受了 蒋介石的密令，开始制造反共摩擦。
1939年蒋介石发动反共高潮后， 他于12月制造“晋西事变”，进攻抗日决死队和八路军。后来又暗中 同日本侵略者联系，在抗日和降日之间进行投机。抗日战争胜利后， 积极参加蒋介石发动的内战。
1945年 9月派第十九军军长史泽波率部 侵犯上党解放区，三万余人被歼。随后，在解放军的打击下，他的部 队不断被歼，所占地区日益缩小，到1948年 7月，只剩下太原和大同 两座孤城，但仍继续顽抗。
1949年 3月，逃往南京。 6月在广州任国 民党政府的行政院长兼国防部长。12月到台湾。
1960年 5月病故。