關頭，兩人在戰鬥的最前線相逢了。趙登禹滿懷豪情地對佟麟閣說：“捷三兄，國難當頭，是我們酬壯志、灑熱血的時候了，我誓把南苑變成當年的喜峰口，讓鬼子再一次嚐嚐二十九軍大刀隊的滋味。”
7月下旬，正當盛夏，夜色降臨後，暑氣卻一點也沒退去。趙登禹和佟麟閣冒著暑熱，親自到各陣地去察看軍情，部署防禦。南苑一帶，是華北平原的末端，平川萬頃，無險可據，而由於戰事來得突然，大部分陣地連防禦工事都沒有構築，只能依靠營地圍牆做掩體。8日凌晨，日軍對南苑發動了總攻。毫無阻礙的平原上，機關槍的火力密集得像狂風暴雨，二十九軍遭到了重大傷亡。趙登禹與佟麟閣也失去了聯絡。但是二十九軍的愛國官兵沒有退縮，在猛烈炮火的襲擊下，他們奮不顧身，以死抗敵，有的手抱炸藥向敵人坦克撲去；有的衝出陣地闖入敵群，把復仇的大刀砍向鬼子的頭顱。槍戰後是氣壯山河的拼刺刀，拼刺後是拉響手榴彈與敵人同歸於盡。趙登禹殺紅了眼，冒著炮火，往來穿梭於各陣地之間，一面指揮一面與敵人拼殺。混戰至中午，由於敵我強弱懸殊，日軍已從南苑的東、西、南三個方向突破二十九軍防線。
趙登禹一面苦戰，一面憂心忡忡地打聽佟麟閣的訊息，下午傳令兵報來了一個令他悲痛欲絕的噩耗，一向忠心耿耿、誓死報國的副軍長佟麟閣將軍，在激戰中身先士卒，已�