宋哲元在冀察政委會的秘密會議室裡召開了緊急軍事會議，除了在南苑前線的佟、趙、鄭未到和石友三在平西佈防不得脫身，一四三師師長在張家口，以及會議中途派遣副參謀長張克俠到中南海收容撤兵以外，副軍長秦德純、三十七師師長馮治安、三十八師師長張自忠、參謀長張樾亭等高級將領都參加了會議。會議的第一個決議就是從南苑撤兵。南苑撤兵後的連鎖反應就是守衛北平，此時的形勢，已經是北平周圍中國軍隊均處於日軍的合圍之下，裝到了日軍包圍圈的口袋裡。固守北平，必然要以城池為依托與日軍展開攻守之戰，北平古都必然在日軍的飛機大炮的轟擊下毀於一旦，城內近200萬人民也必遭戰火塗炭。
自上午10點鐘下達南苑撤兵的命令以後，南苑前線再無消息。待到下午，潰兵開始陸續進了永定門，才一鱗半爪地知道些情況，事情遠比希望的壞得多。下午4時左右，騎兵師長鄭大章衣冠不整態度驚惶地走進了會議室，作為一個師長進門卻忘了向上級官長行軍禮，也不顧向同級招呼，宋哲元看到他這個樣子，滿臉的不高興。宋是個寡言少語的人，往往遇到如此之事，話不出口，臉上可見。副軍長秦德純非常瞭解這點，他也見到鄭大章狼狽形狀，說：「彩庭兄，我們軍人無論遇到任何艱苦情形，態度要穩重，禮貌要周到。」鄭大章才定下神來，介紹南苑情況。
天已經黑下來，經過一整天的商討，宋將軍綜合大家意見，提出了兩個方案：
（一）留四個團兵力防守北平，由秦德純指揮，宋將軍、馮師長到永定河南岸佈防。
（二）留張自忠師長率所部在北平天津與日人周旋，宋將軍、馮師長、秦副軍長率部到永定河南岸佈防。
可以看出，這兩個方案，均非死守，也非撤離。恰在此時，蔣介石發來電令，給宋將軍解了圍。電令曰：「命宋將軍移駐保定，坐陣指揮。」宋將軍沉思良久，對大家說：
「為了照顧全局和長遠利益，我決定離開北平前往保定，再作下一步打算。可是在把實力轉移之時，在北平必須留人負責與敵周旋，把形勢緩和一下。任務極為艱巨，由誰來挑此重擔？」說到這裡，他把目光停留在張自忠身上。
7月以來，由於局勢日漸惡化，宋張多次交談，有一次，宋對張說：「西北軍是馮先生一生心血所建，留下的這點底子（指二十九軍），我們得給他保留著。此事非你不能做到。二十九軍現在戰線過長，我們要把部隊收容起來，只有你能和日本人談判，拖延一個星期……」
現在應了這段話。張自忠站了起來，說：
「現在戰與和都已成問題，看情況，事情難以一時解決。為了我們二十九軍能及時脫離險境，既然委員長已下決心，這個任務我願承擔！」
宋哲元立即叫人拿來紙筆，當場寫下手諭。
令張自忠代理冀察政務委員會委員長。
令張自忠代理北平綏靖公署主任。
令張自忠代理北平市市長。
宋將軍還決定，28日晚9時，率秦德純、馮治安等及三十七師主力部隊，由北平西直門出城，經永定河上游三家店，渡過永定河，再折返至長辛店，轉赴保定。
張自忠接過了宋哲元的手諭，流下了眼淚，說：「委員長和大家都走了，我的責任太大，一定盡力而為！」言後兩人相對而泣。真是男兒有淚不輕彈，只是未到傷心處。臨別，張自忠又拉著秦德純的手說：「你同宋先生成了民族英雄，我怕成了漢奸了！」
秦德純勸勉道：「這是戰爭的開端，來日方長，必須蓋棺才能論定，只要誓死救國，必有為國人諒解之日，望好自為之。」
張自忠與眾人黯然一一握手作別。
張自忠送別宋哲元一行之後，便電話通知駐守北苑的阮玄武，令其集中部隊，恢復常態，避免敵人刁難。阮玄武安置好隊伍，很快來見張自忠。張自忠把詳情介紹後，讓阮玄武看了宋哲元的手諭，說：「宋先生把我留下來，不是為了打，而是要我以和談達到掩護部隊撤退的目的。現在大家都走了，就剩下我們兩個人來支撐這種險惡的局面，怎樣才能渡過這個難關，把這個局面維持一下，我們要好好商量一下，你多思考思考。」
阮玄武說：「事情既已到了這種地步，我遵照你的命令辦就是了。」
第二天清晨，張自忠回到西直門外梭子胡同4號私寓。他面色鐵青，愁容滿面。隨後，指定六七人隨自己留平，包括警衛排等其餘人，均回原部隊參加抗戰。
29日凌晨，二十九軍主力部隊全部撤離古都北平。留下的部隊，除北苑兵營駐守的阮玄武旅以外，還有原趙登禹師參加廣安門大戰的六七九團和六八一團。另外還有，綏靖公署文職、軍官約1萬人，因未通知到也未撤離。宋哲元的子女也沒得通知而留下。可見行之慌速！
天亮以後，北平街頭人聲鼎沸，大家驚異地發現，一夜之間，二十九軍已經放棄古都丟下人民而撤離了。街頭貼滿著代理委員長張自忠的佈告，佈告上端印著大幅的張自忠頭像，佈告中說：「中日戰局發展，二十九軍為縮短防線，退出北平，向保定一帶集中兵力，繼續抵抗。勸告民眾各安其業，不要驚惶自擾。」
盧溝橋事變以後，張自忠負責對日和平交涉一事，本已成輿論指責的焦點，再加日方又施離間之計，更被國人非議。張自忠留平消息傳出，謠言指責張逼走宋哲元，甘心充當漢奸，一時間舉國輿論大嘩，皆曰可殺。北平街頭也紛紛傳聞：「出了漢奸了，仗不打了。」二十九軍官兵得知此信，也紛紛把張自忠照片撕得粉碎（當時二十九軍各部都掛有旅以上將領照片）。
北平、天津兩大城市於26日就失去聯繫，其他各地可想而知。冀東22縣保安隊早想反正，已和宋哲元秘密接觸。冀東殷汝耕偽政權，一直使宋哲元骨鯁於喉，早想撲滅，只因時機不成熟，只好忍耐。因殷汝耕死心投靠日本人，所以日軍也以通州為萬全之地，甚至在時局緊張之時，將日僑遷往通州安置。
冀東保安隊原名河北特種警察部隊。1933年5月，《塘沽協定》簽訂之後，冀東22縣劃為非軍事區，不能再駐有軍隊。蔣介石密令五十一軍軍長、河北省主席於學忠，以河北省政府的名義，另外成立5個特種警察總隊，訓練之後，開入冀東。於學忠從五十一軍抽調團長張慶余、張硯田和部分營、連級軍官，又從河北各縣征新兵萬餘人，組成了河北特警第一總隊和第二總隊，這兩總隊即構成冀東保安隊的主力，總隊相當於師級，總隊長相當於少將。另外還有第三、第四總隊，是漢奸李濟春從偽滿帶來的偽軍組成。同時還有第五總隊，系冀東土匪胡協五所部。第三、四、五總隊均無區隊，總共有8個大隊。第五總隊於1936年進犯房山，被宋哲元擊潰，大部分被繳械，已無實力。
1935年5月《何梅協定》之後，中央軍調出河北，於學忠的第五十一軍奉命調往甘肅，因警察總隊歸屬地方，不能與五十一軍同時行動。於學忠臨行前，密召第一、二總隊長張慶余、張硯田等，囑令：「好好訓練軍隊，以待後命。」同年11月，殷汝耕割據冀東22縣，在通縣（即通州）成立冀東防共自治政府。其後，將警察總隊更名為冀東保安隊，歸殷汝耕政權統轄。內部人事安排仍維持原狀。
張慶余的大兒子聽說張在偽冀東政權任職，認為張附逆叛國，有辱先人，登報與張脫離父子關係。張妻也勸張反正，免為親友鄉黨所不齒。
同年12月，宋哲元出任冀察政務委員會委員長後，張慶余和張硯田密請哥老會的首領張樹聲介紹往見宋哲元。張樹聲允諾，旋即向宋稟報。宋甚願相見，為躲避日本人和漢奸耳目，約定在天津舊英租界17號路宋宅會晤。張樹聲通知二張在天津家中等候，待宋派人前來相邀。屆時，宋的副官陳繼先遂帶二張見宋。宋哲元當即表示：「素悉二位熱愛祖國，近來又聽俊傑（張樹聲字）兄說，二位願合力抗日，本人代表政府表示歡迎。茲有一事，應先向二位聲明，請二位注意，我宋哲元決不賣國，希望二位以後對我不要見外，並望堅定立場，不再動搖。」說罷，便命肖振瀛送給每人1萬元。
二張也向宋表示，今後一心一德為國效力。
盧溝橋事變以後，因宋不在北平，張慶余密派心腹劉青台（冀東教育訓練所副所長）往北平見馮治安，馮對劉說：「現在我軍對日軍是和是戰尚未決定，請你轉告張隊長，暫勿輕動。等我軍與日軍開戰時，請張隊長出其不意，一面在通縣起義，一面分兵側擊豐台，以收夾擊之效。」並密囑劉：
「可委派心腹與二十九軍參謀長張樾亭保持聯繫。」
之後，張樾亭將冀東保安隊編入戰鬥序列。
因平津形勢日趨緊張，為防二十九軍進攻通縣，日軍駐通縣的特務機關長細木繁中佑，特召集各總隊長開軍事會議，商討防守事宜。
張慶余站起來發言表示保證守住通縣，配合皇軍打垮二十九軍。又強調說：「目前冀東地區兵分力薄，莫如抽調散駐各地的保安隊，集中通縣待命。」細木深以為然。
二張隨即順水推舟，將分散各地保安隊，集中到通縣。二張背主做事，未免有些神色異常，為部下發現，事既如此，索性攤牌，深得部下支持。借此機會，分別派人下去動員，暗事部署。
7月28日凌晨，日軍大舉進犯南苑，並派飛機轟炸北平，戰機已迫，不能坐視。二張密議，決定28日夜12時在通縣起義。12時，保安隊封閉通縣城門，斷絕市內交通，佔領電信局及無線電台，並派兵包圍設在文廟的冀東自治政府，把漢奸殷汝耕捉住，並禁閉起來，同時派兵前往西倉，捉拿細木中佑。細木聞槍聲四起，料知有變，率領特務數十人抗拒，細木一手持槍，一手指斥官員，大聲叫嚷：「你們速回本隊，勿隨奸人搗亂，否則皇軍一到，你們休想活命……」細木話音未落，即被亂槍擊斃。其餘特務見勢不妙，反身竄回特務機關內，閉門死守。旋被攻入。
第一總隊營長沙子雲奉命督隊進攻西倉日軍兵營。日軍駐通縣部隊約300人，連同憲兵、特警及日僑共約600—700人。聞保安隊起義，知眾寡懸殊，難以力敵，遂集合憲警及日僑於兵營內，負隅頑抗，以待外援。由於日軍的火力猛烈，工事堅固，激戰達6小時，迄未得手，保安隊官兵在日軍炮火之下已犧牲200餘人。天已發亮，若再不能突破，日軍援兵開來，內外夾擊，極為不利。
總隊長張慶余忽然看到西倉附近的汽油庫，大喜，即下命令：「有能從汽油庫搬汽油一桶到西倉四周的，賞現洋20元！」士兵蜂擁而至汽油庫，片刻，汽油桶已堆滿日兵營四周。張總隊長即下令縱火焚燒。剎那間黑煙瀰漫，火光沖天，喊殺聲沸騰起來。保安隊復用大炮和機槍猛烈轟擊，集中掃射。接著步兵在炮火掩護下，乘勢從四面衝入，遠的槍擊，近的刀砍。激戰至29日上午9時許，日軍除一部分逃亡外，頑抗者均被殲滅。
駐順義保安隊蘇連章區隊也於同時起義。日軍駐順義一隊約200人，在蘇區隊突行夜襲的打擊下，全部被殲。蘇區隊完成任務後，整隊返回通縣，抵達時間正是中午12點，適遇日軍派來轟炸機24架，蘇區隊官兵躲避不及，傷亡頗重。日機從正午12時起至黃昏時止，輪番轟炸達7小時之久。蘇連章見日機轟炸猛烈，防空無備，實難支持，脫去軍服，棄城逃走。
第二總隊長張硯田因見日軍勢力強大，恐難與敵，乃乘日機轟炸，不辭而別，潛回天津寓所隱匿。該隊官兵亦因此相繼結伴逃散。
張硯田、蘇連章等相繼逃亡，對通縣起義官兵士氣影響極大。日軍援兵越來越多，起義軍越戰越少，混戰下去，勢難堅持。張慶余隊長決定，趁當夜日軍尚未合圍，放棄通縣，開往北平與二十九軍合兵一處。於是兵分兩個縱隊，由張隊長親自督隊，平行轉進。及開抵北平城下，始悉二十九軍已行撤出，退至保定。正在這時，日軍從城內殺出，適押解殷汝耕的汽車開至安定門與德勝門之間，日軍將押解囚車士兵衝散，將殷汝耕劫走。日軍復由城內開出裝甲車20餘輛，集中火力向起義軍猛烈轟擊。教導總隊隊長沈維干和區隊長張含明在火線上督隊奮戰，致中敵彈相繼陣亡。官兵衝鋒肉搏，傷亡亦眾。
此時第二十九軍已經離去，四面均是日軍，起義軍已成孤懸之旅。如向前進，日軍在前阻截，如向後撤，後有追兵。若聚兵一處，待至天明，敵機必來轟炸，看來已經兵臨絕境。張隊長決計趁天色尚暗，化整為零，分全軍為120個小隊，每隊50—60人，由連長或排長率領，分批開往保定集合。
本來，天津是華北的門戶。清朝末年，天津門戶洞開，實已失去門戶之作用，但是無論如何，天津是個經濟繁榮交通發達的大城市，尤其是守著海河入海口，日本是個島國，海上交通是其生命線，無論是海上向華北運兵，還是兵艦到華北威脅，天津都起著舉足輕重的作用。1935年第二十九軍進駐平津，當時就把張自忠的三十八師調駐天津。但實際兵力配置戰線很長，師部設在北平的南苑，並駐有一個旅的部隊，另外獨立三十九旅駐北平北苑。廊坊駐守一個旅，在天津周圍到大沽口一線的兵力，李致遠獨立二十六旅，黃維綱旅、手槍團。因天津市內按《辛丑條約》規定，中國軍隊不能駐軍，三十八師也只是將一部兵力改頭換面穿上保安隊服裝，在市內維持治安。另外，還有些警察。在天津市內和附近，總的兵力有：
第三十八師手槍團約1000餘人，裝備較好，團長祁光遠。天津保安隊3個中隊，加上武裝警察約1500人。保安隊長寧殿武。
獨立二十六旅兩個團約3000人。旅長李致遠。
共約5000餘人。
另外，天津周圍各縣駐軍黃維綱旅可以較快趕到，只能作總預備隊，而且可能受到大沽口等地日軍的牽制。
天津一直是日軍華北駐屯軍司令部所在地。盧溝橋事變以前，華北駐屯軍的重要兵力也一直駐在天津附近。平日駐有：
河邊旅團步兵第二聯隊；
炮兵獨立聯隊；
戰車、騎兵、工兵、化學兵各一個中隊。
駐屯軍空軍大部也集中於天津。
日軍在天津市區主要駐軍地點：海光寺日軍兵營，東局子飛機場，天津總站和東站，日租界。
另外，大沽口外有日軍軍艦和海軍陸戰隊。
山海關至廊坊鐵路沿線也駐有日軍。
在天津的日軍駐軍還有一些特殊情況，天津市區附近散落著日本人的各種株式會社，用現在的話解釋，就是外資（日資）企業，和商店，煙賭館等，這些地方都可能有日軍兵力。不要誤認為這些日資企業只是駐守一些警衛班之類。如日資企業公大七廠，日軍的警衛就有幾輛大型坦克，脫去炮衣，每時每刻都處於緊急備戰狀態。制高點和暗處都埋伏著機關鎗。反之，中國警察的槍支一概被收繳，警察只能徒手站崗，面對著坦克和全副武裝的日本巡邏兵。
再有，在土肥原做特務機關長時，日軍就搞疑兵之計。白天，日軍全副武裝坐著大卡車由大沽口開進市區，耀武揚威地再開進海光寺日本兵營，意思是告訴中國人，日本人調來重兵。然後，這些日本兵再換上便裝，坐火車回到大沽口，第二天再重演此伎。久而久之，中國人識破伎倆，反而麻痺起來。盧溝橋事變以後，宋哲元到了天津，有人報告日人增兵，親日分子又向其散佈日人故伎重演，即指此疑兵之計，宋哲元深信後者，這雖然並非疑兵之計的初衷，也使日本人意外收穫，疑兵之計變成了弄假成真，也不能不佩服日本人堅持不懈，幾年間堅持不斷的成果。
盧溝橋事變以後，日軍通過大沽口和北寧鐵路不斷增兵，皆借路天津，完全可以假途滅虢，只是尚未騰出手來。廊坊戰役之始，天津已成危局，尤其在北平棄守以後，天津局勢已危若累卵，日軍消滅天津的中國駐軍已勢在必然。日軍也在加緊佔領天津的各項準備：
駐塘沽的日軍千餘人佔領了塘沽碼頭。
駐天津日軍佔領了天津火車總站和東站。
——日軍首先控制了天津的海路和陸路交通樞紐。
7月25日，日軍由不分晝夜地進行佔領天津的戰術演習，發展到巷戰演習。
7月26日，突擊修建由火車站到東局子飛機場長達10餘公里的輕便鐵路，用以運兵。
7月27日，「日租界實行戒嚴……各街口沙袋電網，均已佈置，由日兵守衛……」
7月27日，津市共停日機60餘架。
7月28日，下午4時，又有日軍臨時航空兵團飛機「百餘架抵津東局子機場」。
7月26日晨4時，廊坊劉振三旅長來電話報告，廊坊已經失守，部隊損失很大。當時駐天津三十八師的負責人是副師長李文田，師長張自忠在北平。廊坊失守以後，平津交通斷絕。27日晚8時左右通訊中斷，再得不到北平方面指示。駐天津外圍馬廠一帶的獨立二十六旅旅長李致遠匆匆趕到天津去見副師長李文田，李旅長開口即問：「我們為什麼還按兵不動，到底打算怎麼辦？」
副師長見李旅長心情急躁，便說：「不要急嘛。我們現在和張師長斷了聯絡，打與不打我一個人不好決定。你來得很好，我明白了你的決心，你先回去掌握住部隊，我再試探馬彥翀、黃維綱、祁光遠，聽了他們的想法才能決定。」李旅長說：「現在已經和日本人撕破臉了，不打是不行了。要打，還必須拉住天津保安隊和警察一塊打，不然叫漢奸拉過去，向我們開起火來，就不好辦了！」
李副師長表示同意，李旅長趕回馬廠，馬上把兩個團長朱春芳和馬福榮找來，命令朱團立即開赴靜海縣並佔領靜海車站，扣住車皮，隨時準備開赴天津。命令馬團於翌日晨再開赴靜海待命。
翌日（28日）晨，李文田副師長到了靜海，李旅長急去見副師長，副師長告訴他已和祁光遠團長和寧殿武隊長商妥，約祁、寧於上午10時到李副師長在靜海的家中商議。路上副師長又說，已和市府秘書長馬彥翀商量，但無結果。二人又簡單交談了作戰部署。說著汽車已經到了副師長家門前。
在李副師長公館的會客室裡，寧隊長和祁團長已在裡面等候，大家立刻圍著長桌坐了下來，桌上放著天津市地圖。
李副師長首先說：「北平方面直到現在還沒有命令，戰與不戰，如何應付當前局面，大家商量一下吧。」
大家都同意打，但是，在時間上發生了分歧。李副師長、李旅長主張立即動手，寧殿武隊長力主等待北平指示。局勢所迫，最後還是決定立即打。在討論兵力佈置上，又發生了爭論，最後只好由李副師長作決定。李副師長又把敵我兵力情況分析了一遍，說：「市內這部分日軍，必須迅速消滅，否則敵人援軍到，我們就會被包圍，遭到內外夾擊，有被消滅的危險。」
會議最後決定的兵力配置是：
保安隊一中隊攻取東車站，由寧殿武隊長指揮。
手槍團全部，配獨立第二十六旅1個營及保安隊第三中隊攻佔海光寺日本兵營。由祁光遠負責指揮。
獨立第二十六旅，配保安隊第二中隊，攻佔天津總站及東局子日本飛機場，消滅守敵，燒燬飛機，由李致遠旅長負責具體指揮。
武裝警察負責各戰場的交通和嚮導。
總指揮李文田和天津警備司令劉家鸞。
總指揮部設在西南哨門。
決定29日凌晨1時同時開始。
會議結束已是28日夜10時，離規定發起戰鬥時間只有3個小時。
29日凌晨1時，天津抗敵的槍聲響了。由於中國軍隊主動出擊，日軍倉皇應戰，所以初戰的幾個小時打得很順利。槍聲一響，天津周圍日軍即得到情報，1小時後，即凌晨2時，天津外圍日軍即分四路出動，開始大舉進攻天津，形勢逐漸逆轉。
寧殿武率領的保安隊一中隊包圍了火車東站並發起攻擊。日軍守備隊1個小隊和臨時在車站停留的日航空兵團約400人開始拚死抵抗。2小時後，日軍放棄車站退守到一個倉庫中。日軍援軍趕來，因法租界拒絕日軍通過，援軍又與倉庫中的日軍通訊斷絕。保安隊佔領車站。照總指揮部的命令，除留1個小隊嚴守外，全部去支援打海光寺日軍兵營。
襲擊天津火車總站戰鬥也同時打響。獨立第二十六旅一團團長朱春芳先指揮佈置在北寧公園的大炮，轟擊總站，炮擊過後，步兵發起攻擊，一鼓作氣光復總站。中國軍隊又乘勝攻佔日軍盤據的北寧鐵路總局。
攻擊東局子飛機場的部隊，因相距較遠，部隊跑步前進。營長帶了兩個排長一同跑在最前面，當他們跑到機場時，部隊還沒趕到，他們三人隱蔽在機場門口，用大刀將兩個崗哨砍死。這時由機場內開出一輛小汽車，3人開槍將小汽車打壞，剛好部隊趕到，一齊衝進機場，原來日軍的飛機駕駛員在戰備緊張時都睡在飛機下，聽到槍聲，就上了飛機，開動發動機，準備起飛。部隊撲向停在機場上的機群，將汽油倒在飛機上，劃火柴點燃，可惜，火柴劃不著。部隊出發之前，已令每人攜帶一水壺汽油和火柴一盒，跑步奔向機場時，大汗淋漓，懷中的火柴濕透。這時飛機已經開始在跑道上滑行，約有20餘架飛機將要起飛，駐守機場的日軍，又開始向士兵瘋狂射擊，士兵不得不分兵抵抗。士兵急了，用刀亂砍飛機，用刺刀亂刺，用槍打，有的抓住飛機不放，飛機起飛，只好放手掉下來，摔傷一些士兵。恰巧有一架飛機起火，油漆布的外殼很快燒出窟窿，士兵們見有機可乘，跑過去，不顧火燙用手撕下著了火的碎片，到別的飛機上引火，霎時間機場上煙火沖天，喊殺聲驚天動地，十幾架飛機起了火。已經起飛的飛機，因黑夜看不清地面，只是在機場上空亂轉，最後也不知道飛到哪兒去了。士兵們又去攻擊機場守軍，將日兵壓迫在機場的辦公樓和工事裡。
天亮了，形勢大變，中國軍隊暴露在機場的平地上。日軍在樓內，居高臨下向中國士兵掃射。飛走的飛機又飛了回來，開始向地面掃射。中國士兵只得撤離機場。
撲向海光寺日軍兵營的手槍團和保安隊，攻擊並不順利。凌晨2時，在祁光遠團長的指揮下，手槍團和保安第三中隊由八里台插入六里台，向海光寺猛撲。日軍炮火極為猛烈，中國官兵前仆後繼，幾經衝鋒，到天亮時才撲到兵營外圍，佔領了東停車場。日軍飛機9架開始向中國軍隊掃射。龜縮在高牆固壘內的日軍也開始反撲，雙方幾進幾退，戰鬥極為激烈。這一夜戰鬥，雖然給日軍很大殺傷，但終未拿下海光寺。
凌晨2時，中國軍隊又對日租界實施包圍，幾經反覆爭奪，終於攻入日租界，並三面包圍了日軍守備部隊。日軍把警官推出來，推到戰鬥前沿。並把日本僑民組織起來作「義勇隊」衝到前面，戰鬥部隊卻躲在堅固的工事裡，準備負隅頑抗。
凌晨3時，海河河面的日本海軍艦艇和海河堤岸20多門大炮，突然向守衛在大沽口的黃維綱旅二二四團二營陣地轟擊，並猛轟大沽炮台、造船廠。隨後，敵登陸艇10餘艘強渡海河，企圖登陸攻佔大沽口鎮。第二營官兵奮起還擊。
上午8時，大沽口第二二四團的迫擊炮轟擊停駛於海面的日軍軍艦，日海軍與步兵聯合發動反攻，大沽口形成激戰。29日，還發生了攻打公大七廠的戰鬥。凌晨，100多名保安隊員從工廠西牆缺口攻進工廠，之後，兵分三路：第一路佔據發電機房和水塔，第二路攻佔日本人的辦公室，第三路到廠門口襲擊廠內日軍。戰鬥打響，日軍坦克出動，機槍火力壓制住保安隊的行動。繼之，日軍發動猛烈反攻，兩軍僵持，戰至下午，中國軍隊吹響撤兵號。部分保安隊士兵拒絕撤退，不願放棄已經佔領的制高點水塔，他們高呼「報仇」、「至死不退卻！」等口號。佔領制高點至第2天（30日）中午，倖存下來的保安隊員只有4名，他們已陷重圍，彈盡援絕。他們上了刺刀，一步一步地走下水塔，要求與圍在水塔下的日兵一個對一個地拼刺。這種精神也符合武士道要求，日軍同意，展開單兵白刃拼刺。他們刺死6名日兵，3人犧牲，1人被俘。
日方一直以中國的窩囊形象向士兵宣傳，所以官兵對保安隊行為不解。他們審問這個俘虜：
日軍准尉問：「你們為什麼來攻打紗廠？」
回答：「你們是侵略者，光壓迫中國人，我們就要消滅你們！」
日軍准尉又問：「我們在天津駐兵是條約規定的，是你們中國同意的，你們想撕毀條約嗎？」
回答：「那是強加給我們的不平等條約，就是那個不平等條約，也沒有允許在紗廠裡駐兵。」
日軍准尉又問：「你們的人大部分被打死啦，剩下的都跑啦，你已經被俘，你還這麼硬幹什麼？你不怕死嗎？」
回答：「你們是強盜，難道一個中國軍人怕強盜嗎？要殺就殺，隨你們便。」
攻打公大七廠，保安隊士兵犧牲68人。據翻譯透露，日軍被打死34人，打傷5人。
29日下午，日駐屯軍司令官香月清司令二十師團高本支隊迅速增援天津。
關東軍司令官命令：原計劃向承德輸送的堤支隊轉往天津。
29日下午2時許，日軍飛機開始對天津重點轟炸，包括：
北寧鐵路總站及以北的保安隊總部；
北寧公園；
市政府；
金湯橋西畔的警察總部；
電話局；
車站和萬國橋（今解放橋）之間的郵務總局；
南開大學。
無可言喻，以上各處均被炸成廢墟，屍體遍地。
特別應提到的是南開大學，南開大學是具有40年歷史的北方著名高等學府，精心修建的秀心堂、思源堂、中山堂，在日機的轟炸下被毀。隨後，日軍數百人，乘汽車數輛，攜帶汽油，焚燒校園。一日之間，南開大學的屋舍廳堂，皆成瓦礫廢墟。
29日天亮以後，李文田、劉家鸞、馬彥翀得知日軍大舉進攻南苑消息，並看到二十九軍光復豐台和冀東保安隊反正的號外，接到宋哲元守土抗戰通電，他們聯名聲明：「……我方為國家民族圖生存……誓與津市共存亡，喋血抗戰，義無反顧……」
29日中午，天津守軍已經孤立無援，天津外圍的黃維綱旅則因在大沽口和其他地方與日軍交戰，已無兵力支援市區，日軍不斷調來援軍，飛機在天津市區猛烈轟炸，守軍付出了慘重代價，總指揮部只剩下兩個連的預備隊，已無法分配。日軍包圍圈漸漸合攏。李文田等人知力不能支，如再死戰，必然全軍覆沒，決定下午3時撤退。部隊向靜海縣、馬廠兩地集中。7月30日天津淪陷。
本來廊坊劉振三旅也準備前來支援天津，現在已經無法趕到，轉向靜海縣集中。第三十八師的官兵與日軍在靜海一帶又展開了拉鋸之戰。
天津戰役中，還要特別提到的是天津人民。百餘年來，天津人民忍受帝國主義欺凌壓迫也許比其他城市更為深重，在1900年八國聯軍進北京以後，《辛丑條約》實已使天津淪為帝國主義的殖民地，天津的主要市區都劃歸為各帝國主義的租界，天津人民一直仰承洋人鼻息而活。尤其在日本人逐漸增兵以後，天津人民已在日本兵的刺刀下而苟生。天津抗戰的槍聲一響，市民紛紛擁向街頭，支援守軍抗戰。天津市的公私卡車、公共汽車均出動為守軍運兵、運彈藥、搶救傷員。海光寺附近的商店主人，把商店的鐵門卸下來，送到前沿陣地構築工事，在日軍密集槍彈的射擊下，前面的人倒了，後面的人馬上接替，抬著門板，唱著號子前進。甚至租界的巡捕為使卡車通過，不顧洋人反對，拉開設在路口的拒馬。在天津抗戰中，很多市民流血負傷壯烈犧牲。當日軍全副武裝以勝利者的姿態進入天津時，這個昨日還是燈紅酒綠繁華的大城市，現在是房倒屋塌，屍體橫路。天津市民為圖民族的生存，付出了血的代價。
當然，也有些人甘當漢奸，為日軍通風報信，為日軍帶路，還有些人對前途感到失望而逃跑，保安隊長寧殿武戰至最後，下落不明，保安隊副隊長暗地與日軍聯繫投敵，等等。
前面提到中國的漢奸現象，天津失陷以後，漢奸現象掀起高潮。小號如通風報信者；中號如保安副隊長。前面所提到的參謀周思靖，還有盧溝橋事變的中方代表周永業，後來他當了偽石家莊市市長；大號者有一幫子北洋政府的議長、督軍等人，他們在彈冠相慶，準備在北平成立「維持會」，以歡迎日軍進駐平津，可是日軍遲遲不開進北平城，又演出一場動人心魄，血肉橫飛的鬥爭。
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