日军第8师团一个多旅团在15架飞机的支援下轮番对山海关猛攻，日军第2外遣舰队的舰炮亦从山海关以东的海面上对东北军守军进行轰击。激战至3日下午，在日军海陆空一体的联合打击下，东南城角被日军突破。团长石世安组织数次反击均未能奏效。
猛烈的炮火淹没了整个南城，大队日军在扑天盖地的火力掩护下向炸开的城墙处涌进。
眼前是稀稀疏疏的战士，比起开战之前人员少了一半，安德馨面上带着一丝决绝之色，向自己的部下沉痛的吼道，“日本人真把我们欺负到家了。之前他们占领了奉天，现在他们又想不费一枪一弹就占领山海关，我们如果不和他们血战到底，就对不起山海关父老，也没有中国人的血性，我安某一日在榆关，日人一日绝不能过去。日人欲过去，只有在我们的尸首上过去，誓与山海关共存亡！”
在安德馨的振臂高呼之下，一营，二营六七百余官兵向日军发起绝死反击。但血肉之躯如何敌得过日军飞机大炮军舰的狂轰滥炸。整个山海关几乎都被淹没在炮火之中，一栋接一栋的民房与商户在爆炸中垮塌，冲天的炮火与硝烟，给绝死反击的安德馨部凭添了几分悲壮的气氛。
“在日本的步步进逼下，一直在退让的民**人开始觉醒，一支如此落后的军队展现出来的勇气比起任何一支列强军队也毫不逊色，他们直面生死。毫不畏惧。只是在日军的强大进攻下。这些抵抗似乎都是徒劳的……”根据辛丑条约规定。英，美等11国列强在北平至上海关沿线都有驻军，其中的法国武官看到这惨烈无比的一幕，不由充满同情的哀叹。
战至1月3日下午三时，安德馨先是手部受伤，毫不顾及。移时弹中腿部，仍裹创奋战。继而头腹两处同时中弹，最终倒地不起。安德馨的尸体被警卫员拼死抢出。装进麻袋背着逃走。一营，二营，1，2，3，4，5连连长，连副，排长尽皆战死。两个营的官兵伤亡殆尽。团长石世安率余部仅二十余人从西水门向石河西岸撤退。日军一路穷追猛赶，警卫员王宏武被日军一路猛赶。不得已将安德馨的尸体草草掩埋在西水门附近，并托付给清真寺附近的回族群众照看。日军进占山海关。控制了通往关内关外的交通要道。
攻占了山海关的日军顺势对关外五里台地区进攻。受到东北军何柱国部的坚决抵抗，双方接连打了几场，鉴于日军的进攻热河的主力已经陆续布置到位，山海关的战事稍歇，但日军主力却大举向热河迈进。早在23日，松井石根就定下了预定进攻计划。此时日本政府用起了惯用的伎量，驻华使馆提出要求民国驻热河军队撤出热河全境，承认热河为伪满州国国土，否则威胁难保战事不扩大到华北一带。
先丢东北，再丢锦州。面临日军再次大举压境，热河一下，张学良所在的河北与日军之间再无缓冲，此时东北军已经退无可退。与张作相商议之后，制定出了保卫热河的计划。其作战目的是保全热河，河北全境以固平津。集中主力于热河冀北，察南一带。对河北沿海可能登陆的日军各个击破，将华北现有驻军编为8个军团和1个预备军团。于学忠第一军团驻守津塘地区。第2军团商震部驻防滦东，第3军团宋哲元驻防冀北。第8军团杨杰与预备军团集结于北平附近。
由第4军团万福麟部53军6个师，第5军团汤玉麟部1个师4个旅。第6军团张作相部第41军3个旅，及63军编成两个集团军，张学良自任第1集团军总司令，张作相任第2集团军司令，汤玉麟任副司令共计10万余人直接担任热河省的防务任务负责与日军作战。
此时兵分三路的日军主攻方向为第8师团主力，第16旅团，骑兵第8联队，炮兵第8联队，工兵第8大队，配属第1战车中队，旅顺重炮兵大队，关东军汽车队，及伪奉天省警备军于芷山部独立第1旅李寿山部约1.5万余人已经抵达第一作战前线。但守军第4军团的却有近400里的漫长防线。工事简陋，后方交通困难，一线告破便有全线动摇之忧。日军顺利攻占朝阳，第130师只与日军打了不到一天就被日军突破了阵地。与前来增援的129师第1团向平泉撤退。准备再战，但由于此时第4军团的其他各师全线动摇，不得已，两师也随着第4军团主力撤往喜峰口。
没废多少力气便击退了被张学良寄予厚望的第4军团的日军继续向朱录科，建平镇，黑水镇至赤峰一线的第5军团进攻。
“他张学良一枪未放撤出了东三省，现在却要在咱们热河大打出手，亏他做得出，要是咱们第5军团跟日军拼干净了，以后汤家还拿什么来立足？张学良可不比他那老爹念卓，杨宇廷就是前车之鉴。爹，咱们可不能给张学良做了嫁衣，没了第5军团，以后北方军界哪是还有咱们汤家的立足之地。”在姜立手里吃了个大亏的汤佐荣此时上蹿下跳，恨声说道，“还有那个姜立，也要派兵到热河来，上次的事定然是还怀恨在心，保不准这次就要借机对咱们下黑手。不能不留些底子防患于未然。”
“二弟说得没错，上次被姜立讹了一次，已经有不少人都惦记着汤家的一点财产，跟日军是肯定打不过的，要是手里的一点部队都被日本人打垮了，恐怕马上就人有要治咱们一个败军之罪。要是手里还有兵有枪，哪怕丢了阵地也没什么大不了。张学良连东北都丢了，锦州，山海关一败再败，南京还