汤恩伯致电五二九团，电文勉励道：

　　五二九团罗团长芳珪兄，文电诵悉，贵团连日力挫强敌，已确立本军未来全部胜利之基石，曷胜欣慰！南口阵地，关系国家对抗战之成败，敌寇虽众而凶顽，仅将其优势之炮火，而不能尽毁此一带。尤其吾人赖以抵抗强敌者，为战斗精神，而非大兵与精良之武器，吾侪誓死决不离开阵地寸步。人生百年，终须一死，好汉死在阵头上，即为军人光荣之归宿。

　　接此电，罗芳珪誓言愿与全团官兵一起与阵地共存亡，次日，身负重伤，仍大声呼杀，不下战场。

　　为阻敌，舒荣的五三四团和王仲廉师长带来的军部补充团的两个营，全都被补充到了第一线阵地。

　　烈日下，尸横遍野，惨烈无比。

　　山上的中国士兵已经三天三夜滴水未沾。

　　在日军野炮、重炮、铁道重炮轰击下，第十三军的小山炮根本无法抬头，连迫击炮、重机枪都被打得不敢轻易使用，一旦暴露目标，马上就是各种炮火呼啸而来。阵地里的我军却发现了一个躲炮秘诀，他们在日军炮火袭来时，就赶紧爬出阵地，但他们不是后撤，而是往日军方向猛冲，等炮打完了再返回阵地接着守，因为他们发现日军在炮击时步兵不会攻击，而炮火只会向阵地及阵地之后延伸。

　　眼见中国阵地已经一点不漏地被炮火过筛一遍，日军步兵毫不畏惧冲了上来。

　　这个时候，对中国军队来说，手榴弹是唯一可以对大炮报复一下的东西。中国士兵在战壕下蹲着，将手榴弹盖子一个个旋开，一待日军靠近，就朝日军扔去。日军一见手榴弹，第一反应就是卧倒，幸运的弄一身土灰，不幸的则被炸得血肉模糊。

　　战至十三日，日军攻占南口镇。接着，日军沿关沟向居庸关攻击前进。

　　居庸关形势险要，东连卢龙、碣石，西属太行山、常山，乃天下之险，自古为兵家必争之地。它有南北两个关口，南名“南口”，北称“居庸关”。居庸关两旁，山势雄奇，中间有长达十八公里的溪谷——关沟，这里清流萦绕，翠峰重叠，花木郁茂，山鸟争鸣。

　　我军正是利用关沟有利地形坚强阻击，日军受挫。

　　在南口镇西侧向长城线实施助攻的日军坂田支队也在我军的顽强抵抗下顿兵于阵地之前。至八月十六日，日军的进攻仍然毫无进展。

　　至此，气急败坏的铃木重康，一改往日军容整齐，此时敞开着衣领，不时拿着布擦拭他满脸的汗水和眼镜，光头上也长出了灰白的短发，他不得不向驻屯军司令官香月清司求援。

　　香月清司电令板垣师团出击。

　　板垣接到命令之后，对属下说道：“中国兵法云：‘夫战，勇气也。一鼓作气，再而衰，三而竭。彼竭我盈，故克之。’我是了解铃木君的，他是个骄傲的老头，如果他都力竭的话，那中国军队也到一击而克的时候了！”

　　八月十六日，在日军猛攻之下，南口正面龙虎台失守，我军撤出南口正面一线阵地，退守居庸关，同时，仍占据南口两侧大山，居高临下打击进犯日军。

　　板垣征四郎来到前线之后，一改铃木死缠烂打的硬朗作风，采取延翼作战，即绕过南口正面，从侧面卷击，将主力转至横岭城地区。第五师团首先以步兵第四十二联队第一大队在坂田支队左侧展开向长城线上中国守军攻击。

　　横岭城并非是城，而仅仅是一个村，是明长城一个关口，四面是山。它的北面即是怀来、延庆盆地；东面依次是长峪城、白羊城、南口城和居庸关城；由横岭向南经过镇边城，可以到达门头沟的大村，再南，可由芦沟桥进入京城。白羊城、长峪城、镇边城是古时的军事要地，并称“边关三城。

　　在此之前，汤恩伯已令第四师一部在长城线上的横岭城占领阵地。

　　生于云南腾冲、黄埔一期的第四师师长王万龄也亲到横岭城坐镇。出发时把他的物件，一针之微，都嘱勤务兵收拾带走，准备不再回来，决以横岭城为坟墓。

　　师长王仲廉集余部近两千人抢占居庸关周围各高地要隘继续抗击日寇，令舒荣第五三四团布防正面，左右两翼分别为李守正第五三三团和谭乃大第五三零团一部。师指挥部设在关上一处山洞里。

　　十七日，日军第五师团第四十二联队第一大队夺取了长城防线上的最高峰一三九零高地。随之，板垣立即令师团主力逐次展开于一三九零高地至镇边城之间，向中国守军发动攻击，并将一零五零高地附近关隘作为主要突击方向。板垣企图以侧翼迂回的战术突破中国守军的长城防线，夺取怀来，切断居庸关方向中国守军的退路，瓦解中国军队的整个防线。

　　在此情况下，汤恩伯又令原承担怀来城防的第四师第十二旅也加入横岭附近的战斗。

　　明前长城流村北段，位于流村镇域内，呈南北走向，沿山脊而建，修筑于北齐，全长二十三公里半，其中三分之二有墙体遗存，三分之一为山险。因其建筑年代较早，墙体痕迹呈垄状依附在山脊上，皆为附近毛石堆砌。长城自长营盘由西向东，经虎踞关后一路上升，直至到达制高点黄楼洼，后向东北方向下降，至最低点的豁口处下山便是黄楼院，长城从黄楼院豁口向东再次登上高点。

　　日军正是以海拔最低的豁口黄楼院作为突破重点。

　　十八日，右翼战事重心在黄楼院和八五零高地一带。为了封锁黄楼院溃口，反攻八五零高地东麓碉楼，第四师第十旅马励武部固守阵地，四师第十二旅石觉部由横岭城向东进攻，第二十一师第一二二团由石匣向西进攻。

　　此时，汤部固守半个月时间已到。半个月来，汤恩伯不仅日夜指挥战场，还担心怀来县众多汉奸袭扰，不敢住在指挥部，只能带着少数传令兵四处游动，两眼深陷、骨瘦如柴，昔日伙夫头形象不再，反而像个挑夫。汤恩伯终于等到了蒋介石的电报，但不是撤退，而是“待援反攻，切勿全线撤退”。

　　蒋介石的困难是根本调动不了地方军，尤其是第二战区司令长官阎锡山。蒋介石只好威胁道：“察省一失，日军必由察入晋，晋绥军能单独阻挡日军乎？”

　　阎锡山因此命令刘汝明的第一四三师和赵承绶的骑兵第一军向张北、商都一带的伪蒙军实施攻击，以策应南口方向的作战，减轻第十三军的压力。商都是察南重镇，对其实施攻击，一能巩固绥远的战略防御，二可维护张家口侧背的安全。骑兵第一军以伤亡官兵两百余人、毙伤敌伪三百余人的战果收复商都。但是，刘汝明却没有执行阎锡山的命令，他的第一四三师仍分驻张垣、宣化、涿鹿一带。刘汝明的自保，使得张家口的侧背处在日军的威胁之下。因此，当阎锡山命令傅作义增援南口时，傅作义认为张家口的暴露令他无法确保部队迅速抵达南口方向，但他可以出击张北，以加强张家口侧背的安全。傅作义的建议遭到阎锡山的斥责：“宜生，再不出击，山西就要亡了！”不得已，傅作义率第七十二师及第二零零旅、第二一一旅和独立第七旅驰援南口方向。十九日，傅作义率部到达怀来、下花园地区。

　　十九日，晨四时，中国军队攻击开始。经激战，黄楼院溃口被封住。日军又组织反扑，再遭挫败。傍晚的战斗中，日军施放毒气弹，我军伤亡达一千二百人以上。

　　连日来，横岭城方面中日双方均投入重兵，成为争夺焦点；南口与居庸关之间的战斗则稍见松缓。

　　汤恩伯屡次向蒋介石求援，蒋介石就一句话：“我已命卫俊如第十四军前来增援，不日即到。”

　　第十四军，中央军嫡系，军长卫立煌，下辖第十师，师长李默庵；第八十三师，师长刘戡。

　　原来，早在八月十一日，卫立煌就接到了军委会命令，令他率领第十四军支援南口。卫立煌接到军委会电令，知道军情紧急，随即与铁路局交涉。此时平汉路已十分混乱，最后争取到每十五分钟开出一趟列车。卫部遂于琉璃河下车。这时北平周边驻有日军重兵，第十四军无法通过，只得绕北平西侧，经太行山脉、狼牙山、梁各庄，到达京西门头沟的百花山、史家营一线。蒋介石接到卫立煌沿途不断的报告后，亦不断地致电苦撑中的汤恩伯，望其激励军心，再坚持数日，援军一到即可转危为安。

　　卫立煌主力进至门头沟时，由于汉奸泄密，香月清司立即派第六师团第三十六旅团编成牛岛支队，进入门头沟以西山地堵击。自十九日时，卫各部与日军交火。

　　由于援军不至，汤恩伯紧急缩短战线，下令将德胜口、居庸关、镇边城一线阵地区分为三个固守区。所谓固守，即坚守不退，战至一兵一卒亦不惜。

　　二十日，第七集团军总司令傅作义终于赶到了怀来城，与前敌总指挥汤恩伯在怀来正商议组织军队对南口之敌实施反击之时，张家口方向传来坏消息：由强悍的关东军组成的察哈尔兵团，在东条英机的率领下，已从察北方向直扑张家口。

　　原来，关东军已经从张家口的东北沽源、北面张北、西面万全全线压来，一旦占领张家口，就能与从居庸关向北进攻的第五师团会合，合围中国军队。

　　于是，傅作义亲率第二零零旅、第二一一旅回援张家口，留陈长捷第七十二师和独立第七旅归汤恩伯指挥，在南口地区作战。

　　根据张家口三面环山的地形，刘汝明把保安第二旅布防于张北与长城之间，独立第四十旅布防于长城内的膳房堡以北，主力第一四三师以及傅作义的增援部队第二零零旅布防于西面万全附近，保安第七旅布防于崇礼以南。

　　这一天，关东军察哈尔兵团以第二混成旅团为前锋，在飞机和坦克的协助下向张北地区实施突击。刘汝明部的保安第二旅抵挡不住，旅长马玉田阵亡，官兵死伤数百，退守至距张家口八十里的神威台阵地。

　　二十一日，在居庸关与镇边城一线正面，拂晓，日军向横岭城方面发动攻击。其主力一部向黄土洼及其以东高地猛攻。

　　第四师利用简陋残破的工事，不理睬空中的狂轰滥炸，猛烈迎击蜂拥而至的日军。攻击接二连三，肉搏反复进行，战况空前惨烈，伤亡极其严重。在日军竭力攻击八五零高地时，炮弹倾泻，硝烟弥漫，弹片横飞，山石四溅。炮声一停，坦克驶来，步兵紧随其后，号叫着发起冲锋。我军立即从战壕中跃出，手榴弹掷向敌群。前面的战士倒下了，后面的战士紧接着又跃出战壕。日军三次进攻被击退后，八五零高地我守军机枪连仅剩一名战斗兵、一名传令兵、一名炊事兵，三人仍然坚守阵地，沉着应战。第七十二师第四一五团增援八五零高地，但日军援兵也到，八五零高地失守。

　　二十二日，日军一部突入长峪城北沿我守军阵地。第七十二师第四一六团增援反击，将所失阵地夺回。尔后，日军向灰岭子第七十二师阵地正面攻击，并以一部向镇边城迂回，一部突入横岭城南方高地。

　　张家口方向形势恶化，二十三日，日军攻破神威台，同时迂回张家口西面之万全。二十四日，万全县城失守。

　　关东军遂向张家口急进。

　　傅作义急致电汤恩伯“张垣危急万分”，要汤恩伯派兵援救张家口。汤恩伯复电傅作义“此间情况万急”，请暂不由此调兵。同时，汤恩伯又致电卫立煌、李默庵，请求向镇边城等地助攻，以解危急。

　　卫立煌接电后，除留第八十三师一部兵力继续在千军台与日军作战外，主力继续北进，但进至沿河缄时，被永定河洪水所阻，即改道青白石向大村西侧前进。该军左翼第十师将牛岛支队另一部击溃于大村。

　　这一天，南口地区我军变更守备方式，以解兵力不足之忧。除延庆至怀来以北之第八十四师仍继续守线外，其余各区均改线为点，实行据点守备。当我守军变更部署之际，板垣师团蜂拥急袭而至。我军不顾生死，浴血抵抗，始得阻遏日军。

　　战至二十一日，南口一线王仲廉八十九师原本四个团的兵力已经不足一个团，仍拼死坚守了五天。汤恩伯在怀来指挥部接到王仲廉汇报战况的电报，引用唐诗复电鼓励：“但使龙城飞将在，不教胡马度阴山。”汤恩伯知道王仲廉的家乡萧县又名龙城，故巧借汉代抗击匈奴的龙城飞将予以激励。

　　二十五日，日军猛攻横岭城和居庸关。中、日两军在这两点上展开激战。下午十五时，日军坦克冲入居庸关。我军虽伤亡惨重，但仍占据山岭有利地形与日军作战。

　　当日，占领水头的独立第七旅与日军战斗后退守怀来。日军随即在飞机、炮兵支援下攻击怀来。

　　至此，正面长城线上我守军已处于被日军包围态势下。

　　南口战区我守军各据点已面临弹尽粮绝境地。日军截断了各据点间的联系，封锁了各据点与总指挥部间的一切交通。

　　当夜，汤恩伯接连收到第二十一师、第八十九师、第九十四师及第十七军的告急电，感到各部队处境危急，非自力可以挽回局面。卫立煌援军又不能赶到。在这样严重形势下，汤恩伯为保存有生力量，不得不选择退却，并将危急情况电告蒋介石。

　　二十六日，凌晨一时三十分，汤恩伯签发了“宥子”退却电令，命令独七旅死守怀来，牵制日军，掩护大军转进，其余各部于电到即自行部署突围，转至指定位置，整顿态势，待援反攻。

　　午时，蒋介石回电汤恩伯：“我军必须死守现地，切勿再退；否则，到处皆是死地。与其退而死，不如固守而死，况固守以待卫军之联络，即是生路。此时唯一生机，惟力图与卫联络之一途而已。”

　　汤恩伯一向对蒋介石唯命是从，但面对日军凶狠进攻，作为前敌总指挥的汤恩伯这一回要为三军做一次主，即使要背负擅自撤退之罪。

　　下午十三时三十分，汤恩伯下达了南口守军全军突围的命令。

　　汤恩伯的部队刚刚突围而出，卫立煌的前锋部队第十师抵达镇边城，发现汤恩伯已经撤离后，第十师立即回撤至房山，此后越过拒马河，直抵保定以西的满城，再沿平汉路西侧越过大沙河，一直回撤到了石门。

　　当日，日军第五师团占领怀来。接着，日军独立混成第十一旅团占领延庆。

　　南口一线全部丢失后，日军于南北两面向张家口压来，刘汝明不得不下达撤退令，令所部向天镇、蔚县撤退。傅作义退守柴沟堡。

　　二十七日，张家口陷落。

　　日军占领张家口后，沿平绥线继续推进，致使张家口以东以北地区全部被日军占领。

　　这个时候，阎锡山知道，日军下一个动作一定是山西了，急忙向陕北中共发出邀请电，邀请八路军进山西抗日。