各口险象环生的时候，第二十九军军长宋哲元正奉任察哈尔省政府主席。在他的部队尚未全部进入察哈尔之时，蒋介石将该部调往喜峰口，增援罗文峪口。此时赵登禹奉命率该旅所辖的二一七、二一八两个团从遵化经三屯营向喜峰口急进防堵，仅一天工夫，跑了一百七十里，在日落前，先敌一步跑到了喜峰口。赵登禹尚未部署完毕，日军第八师团即开始进攻。赵登禹临危不惧，沉着冷静，他把王长海的二一七团派到第一线，抢占喜峰口两翼长城一线，把二一八团和特务营布置在第二线。日寇炮空联合，掩护步兵冲锋，我部利用有利地势，以猛烈的近战火力，迭次歼敌于阵地前。我部战士怀着对侵略者的深仇大恨，抡起大刀，与敌肉搏，迫使敌退一千多公尺。
敌我双方重新整理和部署，相持整整一夜。第二天拂晓日军又开始进攻，先是三架敌机轮番俯冲扫射，轰炸我长城一线和撒河桥之间的二线阵地，而后敌炮又集中火力摧毁我用麻袋堵塞的工事二十多米，第三营营长过家芳率部与敌冲锋部队展严肉搏，官兵伤亡过半。我部阵地虽居高临下，但地形陡峭，增援不易，遂转入预备阵地，与敌对击。这次战斗由于敌炮猛烈，我部官兵伤亡惨重，赵登禹旅长腿部亦中敌弹。他包扎好伤口后，立即在阵地上召集营以上干部会议。赵登禹简要地分析了两日战况后，提出出敌不意，于当夜绕至敌后袭击的方案。他沉痛地说：“抗日救国，乃军人天职，养兵千日，报国时至。只有不怕牺牲，才能救亡。大家要保持我西北军的优良传统，为先我牺牲的官兵复仇！”与会者经过两昼夜的苦战，均已极度睏乏，但听了赵旅长的动员后，顿时振作起来，都纷纷举手，含泪表决心，坚决执行袭敌方案，予敌寇以歼灭性打击。
会后，按战略部署，由一一零旅（旅长王治邦）接替喜峰口正面阵地，赵登禹率一零九旅利用夜间由潘家口、蓝旗等地绕至敌后，袭敌炮兵阵地，战斗打响后，喜峰口正面的一一零旅，立即出击，打通正面，与一零九旅两面夹击敌人。赵登禹命令部队稍事休息，准备夜战，又命王长海团组织一支五百多人的敢死队，为夜袭的先锋队。夜八时，赵登禹率全旅两千人渡过滦河，绕到敌营之后。时届深夜，正当敌寇酣睡之际，我敢死队首先闯入敌营，如天兵而降，抽出红缨大刀，趁月黑风高，逢敌便砍，日军在仓皇中来不及着衣，即作了长城外的无头野鬼。各营战士紧跟敢死队之后，怀着仇恨的烈火，猛杀猛砍。过家芳营士兵首砍敌炮兵大佐于酣梦之中，并取其图囊，搜出日军侵犯我长城一带兵力配备详图。此役，毙敌约三百余，破坏了敌炮十八门，我部亦伤亡二百余人。驻守喜峰口、罗文峪口（刘汝明的一四三师）和义院口（张自忠的三十八师）的其他部队，听到赵登禹旅得胜的喜讯，立即出动，把侵犯的日军杀得血流成河，尸积如山。同时，商震、关麟征两部，抄敌人后路，也收复了冷口。
二十九军威名自此扬名字内，很多国际友人都认为这次胜利是个奇迹，任何一国军队都无法追及，“中国不会亡”的原因就在于此。日军在退回承德后追悼阵亡将士时宣称，这是日本军侵华以来，“前所未有的伤亡与耻辱。”国民政府向宋哲元军长、刘汝明副军长（兼一四三师师长）、秦德纯参谋长和赵登禹旅长等颁发了青天白日勋章。
张北抗敌
一九三三年五月，国民党政府与日本签订了《塘沽停战协定》，抗日劲头十足的二十九军被撤离长城战场。第三十七师第一零九旅奉命撤离战场到阳泉、井陉、正定一带集结。某日黄昏，赵旅长沉痛地传达了上级命令，告别了为国捐躯的烈士英灵。他令二一七、二一八团先行，自己带着特务营占领三屯营指挥掩护。队伍夜间行军几十里，到拂晓时分，日机一架飞临部队上空，沿路侦察，接着就有一辆坦克和百余骑兵沿我行军路线御尾追来。赵登禹早有警惕，立即命特务营集中火力痛歼追寇。日军人仰马翻，狼狈回窜。
赵又令迫击炮连发炮狠炸逃敌。尔后令部队向遵化转进，经过这一打击，日寇知我有备，再也不敢挑衅。赵率部安全抵达通州，换乘火车前往驻地。
一九三三年六月，冯玉祥与吉鸿昌、方振武等西北军将领在张家口集合东北的抗日义勇军和各界人士组成了“察哈尔民众抗日同盟军”，奋起抗日，收复了康保、沽源、宝昌等县城，给日军以毁灭性打击，粉碎了其不可战胜的神话，吹响了全民抗战的号角。北平军分会代委员长张学良也要求“亲率部队收复热河，戴罪立功”。
但是，蒋介石坚持其“攘外必先安内”的政策，决不许破坏“中央统一部署”，胁迫张学良辞职出国考察，另派何应钦接任北平军分会代委员长，更以恶毒的手段，派庞炳勋率军包围张家口，以逼冯离察，停止抗日。冯玉祥将军以“抗日救国，收复失地，决不对内”的坚定立场，提出由二十九军军长宋哲元回察主政，凡经磋商，将驻井隆、正定的一三二师赵登禹部（此时一零九旅扩编为一三二师，赵任师长）
调到张北县二台子一带。赵到张北后，立即与吉鸿昌、方振武联络，准备收复沽源、多伦。当耿德