“七七事变”后，侵华日军由晋北逐步南侵。1937年9月28日，日军占领朔县。八路军120师师部率358旅挺进神池、宁武、朔县一带阻击敌人，给敌军以沉重打击。日军遂将宁武地区作为重点攻击目标之一。虽然我数千民工在阳方口一线挖壕筑堡抢修工事，但阎锡山军独立旅却军无斗志，连鬼子面都没有见，就放弃工事，经宁武、静乐向太原方向仓皇溃逃。
9月30日，日军独立混成第一旅团由朔县出发，经神池县的丁庄窝、龙元村、马家梁等村，沿恢河逆流而上，直逼宁武县城。由于阎军和国民党县政府均已撤退，日军于当夜20点左右，在未受到任何阻击的情况下，侵占县城。
日军进城后，始则伪装“善意”，宣传建立所谓“王道乐土”，物色了一个叫邢梅生的汉奸充当其欺骗宣传的代言人，说什么：“没有事了，回城过平安日子吧！”不少在日军进城前逃出城的居民，信以为真，重返家园。继则，借口预防共产党、八路军攻城，强迫群众堵死城门，并在城墙上布满铁丝网，把县城变成了“集中营”。
当夜黎明时分，城北华盖山下的晋北名刹延庆寺憎侣照例撞钟做功课。由于该钟重达10余斤，声震数十里，故而一旦撞响，郡邑乡村皆闻。钟响之时，恰遇八路军120师一支游击分队机智灵活地潜入县城，将日军进城后在城内西北隅设置的军火库纵火点燃，并杀死了守护库房的哨兵。当时烈焰冲天，将全城天地照得一片通红，日军弹药库起火爆炸的声音震耳欲聋。城内日军仓皇集中出动，包围城西北隅，但八路军游击队早已安全转移。日军损失惨重，但却一无所获。
事件发生后，日军惊慌万状，待机报复。由于延庆寺撞钟和八路军袭击军火库的时间恰好偶合，日军便怀疑寺僧与八路军以钟为联络讯号暗通消息；由于城内市民与无家可归的民工、逃难难民，以及因战争而停工的北同蒲筑路工人杂居，日军又怀疑其中有暗藏改扮的八路军游击队。于是，驻宁武县城的侵华日军司令部内，便丧心病狂地策划了一场大规模的血腥屠杀计划。
为了诱骗外出居民回城，搞了一套麻痹群众的诡计。汉奸打着小白旗四处奔走，招摇撞骗，讹称“日本人已退走，城里安然无事了，可以回家安居了。”
起初，群众并不相信，无人敢回城去。过了一天，眼见城内平静如常，少数回去的人又安然无事，加之仓促外逃，所带食品衣物紧缺，不少人都陆续回到了城内。
群众初回县城，日军按兵不动，只是在城墙上架设了铁丝网，并派民工用沙袋将四个城门堵死，扬言为了防止八路军入城。群众并不知其真实用意。
10月2日上午，日军又通过汉奸邢梅生等沿街大叫，把城内大多数居民召集到宁武县师范学校的操场上“开会”。当会场上聚集到两、三千人的时候，日军一方面偷偷将操场四面出口封锁起来，只准进入，不准外出。一方面发给与“会”者每人五支香烟，十粒水果糖，说是“慰劳良民”。正当群众对此莫明其妙的时候，操场四周预伏的敌人突然开枪。一时间，轻重机枪突然齐发，子弹象雨点似地向人群扫射，手无寸铁的群众当场有上千人被打死。倾刻间，师范操场血流成河，尸积如丘，中弹者有的当即死亡，有的绝望挣扎，幸存者仓皇呼叫，四散奔逃。有的在乱跑中被打死；有的从城墙上跳下去摔死、摔伤；有的想搬开堵城门的沙袋外逃，又被沙袋压死；有的不愿死于日军的屠刀之下，投井、投厕自尽。
与此同时，日军另一分队闯入延庆寺，勒逼主持仁柱法师交出寺内金佛。但仁柱法师刚直不阿，宁死不屈，始终未交金佛。日军遂凶相毕露，将主持及全寺僧侣三、四十人尽数杀害，无一幸免。寺内原住有数百名同蒲铁路民工和难民，亦被全部杀害。
此外，在城内东关街、教场街、七百户、六百户、五百户、三百户、观音街、新街等处，日军挨门逐户搜查，肆意奸淫掳掠。见男人便用铁丝将锁骨穿通，数十人一串集体杀害；见妇女便或抢或奸，老妇、幼儿亦不能幸免。遇有贵重财物，则全部裹胁，许多商号的货架和钱柜被洗劫一空。此后，日军连续屠城三日，约4800余同胞惨遭杀戮。
10月13日，宁武地区的抗日游击队在八路军120师主力部队配合下，连续进袭宁武县城。朔县之敌出动57辆汽车、装甲车增援，被我军伏击打退，踞守宁武的日军当夜逃走，我军收复宁武县城。
当八路军进入城内时，虽然已是日军兽行发生数日之后，但城内仍是一片惨不忍睹的凄凉景象。据当时曾经入城参加过善后和清理工作的原八路军120师同志回忆，当时，城内街道两旁横七竖八躺着数不清的死尸，男女老少皆有，连几岁的孩子和几个月的婴儿，也都与其父母倒在血泊之中。街道上到处是一滩滩的血迹，人血与泥土混合，凝结成几厘米厚的黑红色血泥。有的尸体被狗咬掉一半面孔，脸上露出惨白的牙齿，令人侧目。有的狗吃人肉吃得眼睛发红，有的脱掉了身上的毛；有的狗已分不清活人与死人，见了活人乱咬，不得不用枪击毙。延庆寺和师范操场，以及一些水井里的尸体已经腐烂，致使到处弥漫着一股难闻的腥臭。
入城的八路军战士想找宿营的地方，但因房屋大部烧毁，只好露天而宿。城西一带，因是八路军游击队袭击过的日军军火库所在地，遭劫更惨。这里房屋倒塌，焦土、瓦砾满街。在一处宅院的大门口，躺着两具被枪弹射穿胸膛的壮年男尸，看样子是在逃跑时被枪杀的。北房门口有两具跪爬的中年女尸，显然是求饶时被杀的。炕上一具老人尸体下面压着两个三、四岁的小孩子尸体。炕沿中间还摆着吃剩一半装莜面窝窝的笼屉，分明是正在吃饭时被屠杀的一家子。
在永顺店的铺面，柜房未被烧毁，里面陈设讲究，炕上还铺着毛毯和花洋布被褥。3具赤身裸体的青年女尸横在上面，有一具已被剖开肚皮，肠子外溢，鲜血染红了大半个被面，显然是一伙日本强盗在发泄兽欲之后，将她们杀害的。
有一个姓刘的手工匠人，他自己被日军杀害，儿子被日军抓去割掉耳朵，仍被迫挑水，后又遭屠杀。其妻和15岁的小女起先躲藏在一处古庙中，后见儿子被害，痛不欲生，冒险撇下小女去探视，也被日军蹂躏后杀害。小女孤零零地留在古庙中，冻饿难耐，昏厥过去，奄奄一息，幸被后来收复县城的八路军发现，经抢救而保全了性命。
在城内富户赵氏的院落，人们发现了一具阎锡山军队团级军官的尸体，原来是赵承缓部某团团长，姓赵，本县城内人。此人是在阎军南退时，因舍不得抛弃家业，又不相信日军的残无人道而留下来的。当日军入城后，不仅闯入赵团长的私宅，而且当面调戏污辱他的妻女。他忍无可忍，持枪自卫，利用他对私宅地形熟悉，与敌枪战，击毙了几个日军后被杀害。
对于日军的残暴罪行，宁武人民也作过自卫。当时，就在日军于师范操场大肆屠杀无辜居民之际，被羁押于附近院内的几十名同胞，在被俘军人二保子带领下，用事先偷来的一柄手榴弹砸死日军哨兵，炸狱越城墙而逃。此外，也有在抵抗日军暴行时，与日军同归于尽者。
日本侵略者五十年前在宁武城犯下的滔天罪行，宁武人民至今铭记不忘。