從發揮，反而是西北軍的大刀比日軍的刺刀管用，所以造成日軍震撼性的損失，這就是著名的“喜峰口大捷”。接著上陣的西北軍劉汝明部，也在喜峰口西邊的羅文峪防守戰中，對日軍發動成功的逆襲，造成日軍嚴重的傷亡，因此西北軍一時聲名大噪（大刀隊也被渲染成為中國抗日的無敵利器）。
另外一隻東北軍王以哲部，則是奉命在古北口擋住日軍的攻擊，這是日軍攻擊的主力所在，目標是直撲北平，而與中央軍進行決戰。抵擋日軍前鋒的東北軍從來就沒有面對過如此正規作戰的場面，在日軍優勢的陸、空聯合炮火攻擊下，遭到極其嚴重的損失，但是仍支撐到讓關麟徽二十五師在三月十一日趕到古北口，佔領陣地，而與日本第八師團主力接戰。雙方血戰三晝夜，戰事之慘烈，前所未見，日軍使用陸空聯合攻勢，特別是其長程巨炮的火力，具有極大的殺傷力，造成華軍所有的防禦陣地幾乎完全毀壞，師長關麟徽負傷，全師的傷亡超過一半以上。
日軍幾度組織敢死隊進攻，才壓迫傷亡慘重的華軍二十五師，退到南天門佈防。這時由黃傑的第二師接替迎戰，在南天門防線，與日軍展開浴血作戰，這場作戰維持了五天，由於全師傷亡極大，中央軍的防線再度被迫南移到新開嶺，由劉戡部接防，日軍繼續猛攻。就這樣中央軍輪番接戰，日軍也一再的增補兵力，雙方力拼到五月十三日，由於中央軍已經傷亡過重，而失去戰力，不得不全線撤退，日軍的兵鋒前緣，就直逼北平近郊的密雲附近了。
而正在此時，日軍突然在四月二十日主動地從所攻佔的灤東地區後撤，這是因為日皇已經關切到關東軍“違命”，擅自越過長城進入關內作戰的情況。裕仁在十九日接見參謀次長真崎大將，詢問有關關東軍為何會出現在關內之後，迫使軍部急電關東軍司令官武藤，命其撤軍。武藤當然不敢公然違抗敕令，所以立刻將關東軍從灤東調回關外。但是由於板垣徵四郎企圖策反漢奸，製造華北自治的計劃正在進行到緊要關頭，因此急電關東軍不能撤回關外，否則整個策反計劃將會功敗垂成。最後武藤只有派遣關東軍參謀長小磯國昭中將，趕回東京，爭取軍部與日皇的同意與諒解，特准關東軍在長城“沿線”作戰，已達成收買華北軍閥，瓦解國民政府在華北主權的政略目標。
由於日皇裕仁對於關東軍在熱河作戰的“偉大”勝利，是萬分的高興與滿意，因而親自傳諭，嘉獎日軍在這次熱河作戰的英勇表現。裕仁完全忘記了，這是對中國的公然侵略，日本根本沒有對中國宣戰，也沒有任何的事變籍口，就在中國境內大動干戈。同時他也批准了小磯國昭的長城“沿線”彈性用兵方案，因此關東軍很快又回到關內，再度對平、津形成包圍。
不過華軍在長城防線的浴血作戰，的確驚動了國際社會的注意，連一向袒護日本的英國，都已抗議日軍進入關內，已經影響到英國在灤東的煤礦利益；美國更是一再知會日本，日軍行動已經違背了門戶開放政策。日本軍部更為擔心的是，假如戰火繼續向南延伸，關東軍將會受到蘇聯背後攻擊的危機，因此日本參謀本部在五月十八日，下達了“華北行動綱領”，要求關東軍要在六月底之前，必須結束在關內的軍事行動，以抽調足夠兵力，應付蘇聯的軍事壓力，並且繼續掃蕩東北義勇軍。
所以關東軍在確定板垣製造華北“自治”的工作，遲遲沒有具體的果效之後，也就同意與國民政府的代表黃郛協商，最後由交戰的前線軍隊指揮官，簽訂撤軍的“塘沽協議”，日本取得控制灤東，與栽培漢奸政權的利益，中國則是勉強地得到一個喘息的機會。
第十一章、熱河與長城之戰的檢討
熱河與長城之戰，可以說是日本連籍口都懶得製造一個，就明目張膽的佔領中國的領土的公然侵略行為，當時的國民政府明知無力在戰場上禦敵，但是必須展現抵抗的決心，以維繫民心士氣，同時希望要日本付出一些侵略的代價。雖然中日雙方在熱河的軍事較量，是不可避免的衝突，但是無論是日本還是中國，都無意與無力，就此展開全面的戰爭，所以熱河的作戰，是一個非常特別的區域性作戰。
11。1 中國軍隊首度聯合抗日
熱河與長城之戰，是中國與日本之間，繼甲午戰爭之後，一場比較接近正式的決戰，這場作戰清楚地證明，中日之間的國力與軍力的差距，比甲午戰爭之時還要更大。雖然中國軍隊的作戰表現，相當的英勇，但是卻不能改變中國戰力嚴重落後日軍的事實。當時的中國，是一個落後與分裂的國家，他正陷在危亡的歷史危機之中，根本沒有國家化與現代化的