所部官兵当即还击，手榴弹、大刀一齐上，打得敌人丢盔弃甲，所谓“皇军威严”，扫地殆尽，桥头阵地被我军夺回。

    我地方当局企图以外交手段消饵战祸。经派员交涉，双方停止射击，各回原驻地。但日军并未履行诺言，七月十日午后，其增援部队到达，再次对我卢沟桥阵地攻击；七月二十五日、二十六日，日军又向廊坊进攻并派十几架飞机轰炸，遭到第二十九军张自忠部的顽强抵抗；同日，日军又强行进入北平广安门，被二十九军第二十五旅之六七九团歼灭殆尽。二十七日，日军又进攻通县，并派飞机数架轰炸我平郊驻军，还南下侦察开封、郑州、洛阳等地。事态更加扩大，战争空气日趋紧张。

    此时赵登禹的一三二师驻守河间、大名。七七事变爆发后，蒋介石即令二十六路军军长孙连仲率两个师及四十军军长庞炳勋的第三十九师兼程北上，军政部密拨二十九军三百万发枪弹，将河南巩洛警备司令部的高射炮队调赴保定，交宋哲元指挥。来哲元下令中止冯治安师南调，石友三保安队布防西苑，赵登禹的一个团进驻北平，赵师集中永定河以南。当赵师之一个团到达南苑南二公里之团河时，正遇敌兵截击，伤亡过半。赵率余部与佟麟阁死守南苑。

    七月二十八日拂晓，日军向宛平城、衙门口、八宝山和北苑我方阵地进攻的同时，又另以步兵三个联队，炮兵一个联队，飞机三十余架，向南苑进攻。其时驻守南苑二带的部队有二十九军卫队旅，骑兵第九师留守处军官教导团、平津大学生军训团等官兵约二千多人。日军以强烈的炮火猛轰我方阵地。在飞机大炮轰炸后，以一个联队向我方阵地推进，当日军行至我方阵前二百米处，赵登禹亲率部队挥舞大刀，向敌冲杀，日军吓得魂不附体，向后溃逃。正当赵部追击敌寇之时，受到日军大炮的猛轰，赵只得被迫停止前进。

    赵登禹怕部队败退，急令预备队增援，而他则一手紧握驳壳枪，一手挥舞大刀向前冲杀。官兵见师长亲自冲锋陷阵，士气大振，一鼓作气把日军驱退了一里多路。日军被我部击毙者不计其数，路旁到处可见日军的尸体。

    南苑一带全是平原，无险可守。我部完全暴露在日军的炮火之下，赵登禹见自己官兵死伤不少，为避免无谓的牺牲，遂下令退回原阵地。正在整队退回之际，日军飞机又来轰炸扫射，赵见后退仍不能减少伤亡，就又下令向日军进攻。此时日军重机枪、迫击炮、掷弹筒一齐发射，赵军只得且战且退，待机再攻。

    入暮之后，赵登禹见空中的威胁解除，再令所部夜袭日军。当接近敌阵地时，日军发射几颗照明弹，使我部整个暴露。赵见此情景，毫不畏缩，率部冲杀。在率部经过大红门时，被日军机枪射中，身中五弹，当即倒在农田中。

    赵登禹的传令兵见赵倒下，立即向南苑报告，二十九军副军长佟麟阁急忙带教导队前来支援作战。当将赵登禹抬上担架，准备送往后方医院时，赵忙阻止道：“我不会好的了，军人战死沙场原是本分，没有什么值得悲伤的，只是老母年高，受不了惊慌，还请副军长派人替我安排一下，此外我也没有什么心事了！”说罢，头一歪，壮烈牺牲。疯狂的敌人继续向我部射击，佟麟阁身负重伤，血流不止，亦壮烈殉国。

    赵登禹、佟麟阁两将军是全国抗战爆发后最先为国捐躯的烈士，在二十九军官兵与教导队学生中，引起极大悲痛，他们怀着对日本侵略者的无比仇恨，怀着为副军长和师长复仇的无比义愤，踏着烈士的血迹，奋勇冲杀，终于攻下了日军的阵地。

    当晚，由冀察政务委员会派参议田春芳协同北平红十字会到大红门将赵的尸体就地掩埋。北平市闻知佟、赵两将以血肉之躯，捍卫国土，无不落泪，全国军民、海外侨胞也同声哀悼。国民政府于七月三十一日发布褒恤令，追赠侈、赵两将军为陆军上将，