抗日戰爭相持階段，日軍在河套平原步步緊逼，塞北重鎮五原不幸淪陷。奮戰于此的國民黨第八戰區副司令長官傅作義痛心疾首，立下了收復五原的軍令狀：“就是剩下一兵一卒，也不離開綏西半步，這個仗，非打勝不可”。
在摸清五原日軍的布防之后，傅作義下達了作戰命令。按計劃，1940年3月15日，傅作義部兵分三路向五原城進發。第一路攻城部隊，迅速向五原縣城靠攏；第二路阻擊部隊，直插五原城北的烏加河，在烏加河沿線破壞橋梁，就地設伏，利用河套地區春季解凍的有利時機，阻擋日軍增援和撤退；第三路外圍部隊，分赴城外各偽蒙軍據點，切斷他們和城內的聯系。
另外，500名經過精心挑選的掏心突擊隊員晝伏夜行，于3月20日到達了五原城外城壕。僅用兩個小時，掏心突擊隊便攻破五原城門，與潛伏人員配合，破壞了全部通訊設施，繼而直攻日軍指揮部。
同時，傅作義部主力也向五原各敵據點發起進攻。截至21日拂曉，五原縣城外之敵大部被殲，戰斗轉入城內巷戰。
日軍在飛機和重炮掩護下反復沖鋒，戰斗異常慘烈，雙方傷亡慘重。在日軍指揮部，傅作義部戰士們冒著密集的火力，輪番進攻，但屢次被日軍火力壓制。眼見戰事膠著，兵力損傷，連長孫英年提出用山炮平射，最終攻破日軍指揮部。
截至22日，傅作義部以犧牲1100名將士的代價，殲滅日偽軍4600余人，收復五原。此次戰役，駐五原日偽軍全部被殲，日軍水川中將被擊斃，包頭以西、黃河以南地區的日偽勢力被掃清。這對保障寧夏、甘肅和陜北等地的后方安全，起到重要作用。
如今，這段歷史通過一件件展品，被保留在了內蒙古巴彥淖爾市五原縣五原抗戰紀念園。紀念園總占地327畝，由追憶大道、城門區、烈士陵園區、抗戰紀念館區、歷史風貌區組成。
烈士陵園區前身是一座抗日烈士墓，為傅作義將軍緬懷英烈而建。五原戰役中，為國捐軀的679名將士長眠于此。然而，一座座墓冢下的并不都是完整的遺體，大多是殘臂斷肢，有的甚至沒有遺體，只是一個水壺、一支槍、幾發子彈或幾件生前用品。
紀念墻的正面刻有五原大捷銘文，背面是在五原戰役中為國捐軀的烈士名錄。
抗戰紀念館區分為“山河破碎，奮起救亡”“中流砥柱，青山巍峨”“正面迎敵，同仇敵愾”等展區，以3萬余文字， 1000余張圖片， 500余件歷史文物，結合聲、光、電等現代手段，重現了五原戰役場景。
內蒙古五原抗戰紀念園已成為集愛國主義教育、抗戰烈士紀念、紅色旅游、人文休閑為一體的綜合性紀念園區。每到清明節，當地群眾和學校的學生就會到此祭奠長眠的抗日英烈，那些為國家存亡而英勇獻身的烈士們，人民永遠不會忘記。
2020年，內蒙古五原抗戰紀念園被中國僑聯確認為中國華僑國際文化交流基地。
