南苑战役比七七事变之战规模更大、更为惨烈，是包围战、突围战、白刃战。中日两军参战人数近两万人，日军动用了大量飞机、大炮、坦克等重型武器，双方死伤人员多。
二十九军在检阅
1931年日军发动侵略沈阳的九一八事变，中国开始了抗日战争。1937年7月7日晚，日本侵略军借口参加军事演习的一名日本兵失踪，炮轰宛平城，发动七七事变，中国已是全面抗日战争。七七事变后，日军疯狂侵略中国华北地区。日军头目向中国二十九军军长宋哲元发出最后通牒：限二十九军7月27日前撤至保定。中国军队拒绝了日军的无理要求。7月28日凌晨日军发动对南苑中国驻军的进攻，二十九军进行了顽强的抵抗，此战称南苑战役。
二十九军官兵面对日军的嚣张气焰，同仇敌忾。佟麟阁当时任二十九军副军长，他通电全国的誓言是：“杀敌救国，军人天职”。佟麟阁在南苑一次军事会议上慷慨陈词，号召官兵：“战死者光荣，偷生者耻辱，荣辱系于一身者轻，而系于国家民族者重。国家有难，军人应当马革裹尸，以死报国。”他对大学生训练团讲话时说：“中央如下令抗日，麟阁若不身先士卒，你们可把我绑至天安门前，挖我双眼，割我双耳。”当时赵登禹任二十九军一三二师师长，率部驻防河间。他是临危受命，仓促应战，7月25日晚接到命令：“调你师火速回北平抗击日本侵略军，并由你担任指挥。”赵登禹当夜率先头部队快速行军，日夜兼程，27日拂晓赶到团河，就遭到日军的伏击。
南苑战役比七七事变之战规模更大、更为惨烈，是包围战、突围战、白刃战。中日两军参战人数近两万人，日军动用了大量飞机、大炮、坦克等重型武器，双方死伤人员多。日军组织驻屯军、关东军独立混成第一、十一旅团等一万余人，数十辆坦克、100门大炮、数十架飞机向北平南、西、北三面进攻。二十九军南苑4个步兵团主力5000余人，京津大学生军训团1500人，遭遇日军突然围攻。这些学兵原来配有大刀，临战时才发了枪。二十九军在佟麟阁、赵登禹指挥下，进行了英勇抵抗。27日日军与驻团河二十九军发生激战，中国守军利用团河围墙和山坡反击。团河之战中国军队阵亡约700人，损失战马150匹。28日凌晨日军向南苑驻军西南角、东南角进攻，二十九军进行了顽强抵抗。二十九军由南苑向大红门转移时，遭遇日军袭击，中日两军在大红门一带进行了激烈的战斗。枪声、炮声响彻天空，硝烟弥漫，两军短兵相接，杀声震天。军训团在冯玉祥之长子冯洪国（共产党员）带领下杀敌400余人。28日中午，佟、赵率领部队向北转移，在大红门陷入日军的包围圈。佟麟阁立即组织部队突围，不幸被敌机枪子弹打中右腿，他骑上战马继续奋勇冲杀。由于敌机猛烈轰炸，各部队联系中断，直到遇见传令兵，才知道军部已下达“南苑各部队立即撤回城内”的命令。佟麟阁决定用青纱帐作掩护，率部从小路向城内行进，他站在凉水河北岸的九龙山高岗上指挥部队撤退。下午一时许，当他行进至时村东南时，一群敌机飞来助战，对二十九军将士进行低空扫射，佟麟阁头部中弹，血染疆场，以身殉国，时年45岁。佟麟阁牺牲后，他的副官高洪锡等计划抬着佟麟阁的尸体送回城内，刚要行动，几架敌机又来扫射轰炸，只好把佟麟阁的尸体就地掩藏起来。赵登禹乘坐小汽车行走在大红门黄亭子时多处中弹，壮烈牺牲，时年39岁。
我军死伤5000余人，少数军人逃到城内，军训团只有600人逃到城内或保定。南苑至大红门尸横遍野，死马横卧，血染大地。战后红十字会清理死尸398具，这些尸体只有地点，没有姓名等信息，当时就地埋在壕沟。日军遭到二十九军的反击，受到重创，也损失惨重，在进攻南苑驻军军营时踩上地雷，伤亡较大，日军伤亡1300多人。
中国旅日作家萨苏在日本寻找到日本档案、报刊等较多的南苑战役资料。日本陆军省出版的《大陆战史》对南苑战役有较多的记载，有赵登禹将军乘坐的轿车照片、大红门中日交战图等。《大陆战史》也承认南苑战役的惨烈及我军的英勇：“在这里守卫的是支那名将赵登禹，战斗是在雷雨之中爆发的，尽管日军进攻猛烈，但是敌将赵登禹的防守非常坚固，几经阻战无法容易地将它拿下。我军的编队轰炸和炮击不断地进攻，但是敌军仍以必死之决心，以猛烈的火力朝我军射击，火力总没减低。此战惨烈之极，白兵战到处发生，我方死伤数量不断增加。”
总结南苑战役失利的原因有三点：一是中日双方在武器装备上有差异，日优我劣。日军有飞机轰炸，对中国军队威胁很大。二是蒋介石、宋哲元存有和平谈判的幻想，对与日交战准备不足。指挥混乱，南苑驻军有一个副军长（佟麟阁）、两个师长（赵登禹、郑大章），还有好几个旅长，加上机关人员不到七千，番号却分属三师一旅的八个团，互不统属。三十七师与一三二师正交接换防,赵登禹刚接指挥,学生兵临战时刚发枪。三是叛徒出卖军事情报。熟悉二十九军情况的汉奸潘毓桂、周思静向日军提供了军事情报。潘毓桂是宋哲元的亲信，时任冀察委员会委员和政务处长、平津卫戍司令部高等顾问,他将宋哲元全面对日作战的军事部署第一时间密报日本华北驻屯军。后他任北平警察局长，又升天津市长，抗战胜利后被捕入狱，新中国成立后又被捕入狱，1961年死在狱中。
南苑战役后二十九军被迫撤出北平，北平失陷，被日军占领。
在南苑战役中，佟麟阁、赵登禹两位将军壮烈殉国，这是抗战中牺牲最早的两位将军，也是抗战中北平地区牺牲的两位最高军阶军官。
