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随着时间的推移，中日双方对战的状况日趋激烈，7月26日，廊坊之战打响，日军有27架飞机前来助战轰炸，二十九路军奋起反击后最终不敌，撤出廊坊。
7月27日，二十九路军拼尽全力短暂收复廊坊，后与日军激战无力抵挡，廊坊最终失守。
与此同时，暗中部署、蛰伏已久的日本军队，终于也在这一天展开了对北平守军的大规模进攻。从早晨打到中午，片刻都没有停息。日军地上有坦克大炮，天上有飞机轰炸，而二十九路军因为宋哲元一心想要求和的战略思想，一直没能构筑坚固的防御工事，只有简陋的营围作为掩体。
在日军飞机的疯狂扫射下，7000余名二十九陆军将士仅凭血肉之躯勉力抵抗，一直奋战至28日拂晓，南苑最终失守，二十九军副军长佟麟阁，一三二师师长赵登禹及3000余名官兵阵亡。