宋哲元这个时候醒悟一切都太迟了。香月清司左等右等，非但不见二十九军的回复，反而从情报部门得知二十九军已经开始紧急调动部队时，料知讹诈再难奏效，未等二十九军回复，在十月二十九日凌晨，下令对北平发起总攻。
宋哲元丧失了最宝贵的时间，日军绝不会给二十九军任何喘息的机会。当日凌晨，日军以第二十师团为主力，配以重炮四十门，向南苑大举进犯，另以混成第四旅团所部切断了南苑到北平间的公路联系。从热河南下的关东军机械化部队独立混成第一、第十一旅团，从北平北侧攻击北苑和西苑。
日军出动飞机四十架对中国守军的工事轮番轰炸，守军仓促修筑的工事、掩体很快便被火海烟尘吞没。战斗进行得异常紧张、惨烈。二十九军在敌重兵围攻下仓促应战，，不久便显露出败落迹象。全军很快被日军切成数段，分割包围。加之防御工事简陋。尤其是南苑方面，仅以营防周围障碍物作为掩体，在敌人优势炮人和飞机的狂轰滥炸之下，守军官兵们被炸得血肉横飞，惨不忍睹。情况极其险恶。
南苑原本是二十九军的军部，二十八日宋哲元决心和日军一战的同时，把军部搬到了北平城内。如今的南苑驻扎着副军长佟麟阁为团长由数千学生组成的军训团，骑兵第九师。虽说宋哲元已经急令赵登禹的一三二师星夜驻防南苑，但是一三二师的主力至今还停留在永定河右。
十月二十九日黎明，晨晖初露，一阵尖厉刺耳的警报声划破了南苑清晨的宁静。转眼间，从东北方向蠕动而来的几个黑点已飞临南苑上空。几架日机的突然到来，惊得南苑守军飞奔着冲出营房，冲入阵地。但日机并未轰炸扫射，只是在上空盘旋两圈后又沿旧途遁去。显然，这是日军的侦查机。南苑的最高长官副军长佟麟阁当即下令部队做好迎击敌机轰炸的准备。
没过多久，第一波次五架架日军轰炸机在二十九军响起的机枪声中飞临南苑上空。这批敌机有备而来，只在营区上空盘旋一周，便从东北角骑兵第九师师部开始，沿排列整齐的营房开始了狂轰滥炸。伴着团团腾空而起的烟火和四处横飞的瓦砾，军部及训练团营房转眼便支离破碎，火光冲天。一个盘旋，日机又把轰炸目标选在了营区外沿的简易阵地和障碍物上
可怜中国第二十九军南苑守军，别说作战飞机，就连防空火器都没有。一些人员和骑兵师的军马未及疏散，在敌机的狂轰滥炸中喊叫着、悲呜着。中国军连日军的人影还未看见便付出了惨重的伤亡代价。
飞机轰炸完毕，得意洋洋地晃晃机身，向回飞去。中国守军还未及松口气，日军的重炮部队又对南苑进行铺天盖地的远程轰炸……
日军是在向佟麟阁施威，向南苑中国守军施威，一向以武器装备现代化而目空一切的日军企图以这柄高悬的利剑镇住对手，压垮对手。
炮轰过后，日军的步兵趁着黎明的薄雾，一波波尤如黄潮般地开始向南苑中国军营区发起冲击，仓促应战的中国守军抖落身上的灰土，钻出坍塌的工事，准备向日军射击。这时，副军长佟麟阁出现在第一线阵地侧后的一座小土屋旁。他吩咐传令兵，命各部队把敌人放入二百米内集中火力猛烈射击。
四百米、三百米、两百米米，南苑守军阵地上，密集的枪声响起了。直着身子呐喊着向前冲击的日军像是触了电一般，喊声嘎然而止，前排的士兵疯狂地扭曲了腰身，后面的日军条件反射般地趴向地上，和中国守军展开对射。
佟麟阁身先士卒，一直立于第一线，指挥军训团和学生军训练团官兵迎击日军第二十师团的冲锋。日军一波波往上冲，又一群群地往回溃。四百米宽的开阔地成了日本人的天然坟场。
军训团和学生训练团都是二十九军未来的精英，很多大学生都是在芦沟桥事变后，主动参军的。虽然面对鬼子的飞机大炮，但是战斗的意志力很强。
不过，日军毕竟装备精良、久经战阵，且早有准备，随着日军援军大批开到，不到半天的时间，以军训团和学生兵组成的防线到底顶不住的第二十师团的冲击，有几处防线被日军突破。眼见支撑不住，佟麟阁下令外壕防御部队沿堑壕撤入营区内，利用内砦组织防御。
这时，军训团教育长张寿龄气喘吁吁地跑到佟麟阁身旁，有些气急败坏地说道：“哪儿好像出了问题，咱们在这儿打，日本人的援兵怎么来的这么快，这么多。难道军部那边就没打？这怎么可能呢？”
原来的军部那里是二十九军郑大章的骑兵第九师和先行到达南苑的赵登禹的一三二师师部直属部队。看着眼前的情况佟麟阁也觉得异样，当下便带着张寿龄走下阵地。
但电话一直没能打通，佟、张两人对军部那边儿赵登禹师和郑大章骑兵师的情况一无所知。派去联系的人回来带回的消息更令佟、张二个如掉入冰窖，从头凉到脚：军部那边已空无一人。
佟麟阁觉得事态严重，当下便率张寿龄直奔郑大章骑兵师师部。骑兵第九师空旷的营区里狼籍遍地，空无一人。佟、张二人四处找寻仍不见一个人影。最后还是警卫人员费了九牛二虎之力，才在防空洞里找到一名衣衫不整的骑兵师士兵。
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