两部分的兵力，一个团由王长海率领，经蔡家屿向日军后方攻击。赵登禹亲率董升堂这个团，经北仗子侧击日军。其任务是从左翼出潘家口绕到日军的右侧背攻击喜峰口西侧高山上敌军阵地。佟泽光这一路也是率两个团的兵力，从右翼经铁门关出董家口，绕到日军的左侧背攻打喜峰口东侧高山的敌方阵地。总的作战原则是：以歼敌为主，获战利品为其次。只准用大刀和手榴弹，非不得已，不准用步枪或机枪射击。
3月12日夜晚8点钟，出击的各部开始行动。几天来喜峰口内外，白雪皑皑。战士踏着冰雪，迎着寒风在皎洁的月光下行军。周围一片寂静，唯有沙沙的脚步声。为避免惊动敌人，部队在向导的指引下走的是樵夫打柴的羊肠小道，这些盘山小路都很曲折陡峭，战士们要斩荆断棘，爬山越岭。赵登禹因腿部受伤扶杖走在队伍前面。午夜12点钟，赵登禹的队伍集结于潘家口，开始分路出击。王长海团攻占了蔡家屿、白台子等处，摧毁了敌人设有18门炮的一个炮兵阵地。缴获日军的详细作战地图。夜袭队中有原炮兵编制的，见了炮欣喜若狂，调转炮口轰击敌方营地，战至拂晓，大胜而归。赵登禹亲率的董升堂团，出潘家口约行数里，即达小喜峰口附近的三家子、前丈子，这便是日军骑兵的宿营地。敌兵还在鼾睡之中，四周一片寂静，唯有马匹成群遍布营区。战士们冲入营房，杀声震天，大刀挥动，敌人的人头应声落地。日寇慌忙反扑，中国军队充分利用手中的大刀和手榴弹与敌人拼杀，打的敌军落花流水。凡是虏获的战利品不便携带的，均将其炸毁，以达到摧毁日军战斗力的目的。
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大刀神威（2）
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广东女师慰劳队及赠送29军的慰劳品
驻扎在老婆山的日军见到冲天的火光，立即派兵增援，敌我双方白刃相接，打得极为猛烈。此时中国军队的佟泽光部也已及时赶到，给增援日军以致命的打击。在夜袭同时，赵登禹事先安排特务营的营长王宝良带领一部分队伍，从右翼绕到日军后方，截断凌源通往喜峰口的交通要道，在那里伺机阻截溃败后撤的日军。植田支队长果然乘汽车由此仓惶逃跑，被我特务营部署的伏兵击毙。喜峰口这一仗，击毙日指挥官1人，击毙日军数以万计，中国军队虽有伤亡，但这次战役大大挫伤了日军的锐气，阻止了日军拂晓准备进攻潘家口的企图。
13日上午，日军企图报复，又一次向中国军队阵地发动大规模的进攻，用十多架飞机向我阵地狂轰乱炸。中午时辰，有一千多日军在重炮的支援下向我喜峰口右侧阵地发动全面攻势。中国军队官兵坚决迎击，派出一个营的兵力由左翼包抄日军，巧妙地挫败日军的这一次进攻。日军不甘心就这样败下阵，下午4点钟，日军转攻喜峰口的左侧阵地，中国军队奋力抵抗，将其击退。喜峰口高地上29军的战旗高高飘扬。
前线总指挥赵登禹冷静分析整个战局与形势，认为不能因暂时获得一些胜利而满足，要连续作战，乘敌不备，再次全线出击。3月14日，中国军队开始行动，各部分头出击，闪电般地冲入日方阵地，充分发挥大刀的威力。因为是拂晓时辰，敌人还在酣睡之中，又一次遭到突袭，许多日军当场被砍死，幸免一死的则抱头鼠窜，中国军队采取速战速决的战术，在杀伤较多的敌人后，各部迅速撤回自己的阵地，这次战斗效果很好。
此次争夺战规模虽小，却是“九·一八”事变以来，日本人还没有遇到过的顽强抵抗，尤其是已经被占领的阵地又被中国军队夺回，那真是罕见。赵登禹率部夺回喜峰口阵地，这仗打得非常艰苦。第一，敌人火力强盛，侵略者气焰炽烈，再加上在中国战场无往而不胜，更增加了士兵的勇气。第二，喜峰口长城前后，北坡较平缓，易攻难守，长城内侧向阳之面都是陡峭石壁，敌人占领山上，向下进攻势如破竹，中国军队仰面而攻，兵家所忌。中国军队之所以在这被动的情况还能够取胜，这不能不归为两点，一是29军长期进行爱国主义教育的结果，二是大刀显了神威。
宋哲元、张自忠、冯治安、刘汝明等一直以爱国不内战的思想教育士兵。在喜峰口战斗打响之前，宋哲元专门题写了“宁做战死鬼，不做亡国奴”的口号，鼓舞士气。平常还以日本侵略者为假想敌进行训练。
大刀怎么能在用现代武器装备的日本兵面前显出威风？事也凑巧。当日军占领喜峰口得意之时，29军士兵带着大刀和手榴弹，靠近了敌人，一排手榴弹抛出去之后，中国士兵大喊着杀、杀、杀挥舞着大刀出现在日本兵面前。趁着他们对中国兵戒备松懈，大刀如砍瓜切菜。敌兵未明白就里，还以为天兵天将来惩罚他们，人头已经纷纷落地。29军士兵大都有武术底子，耍起大刀来虎虎生风，刀光红缨在敌人面前飞旋，使其眼花缭乱。日本人不怕死，但怕用刀砍头。为什么？日本国本来也是佛教国家，但他们的最高佛不是阿弥陀佛，也不是释迦牟尼，而是天昭大神，天昭大神是日本国国神，最高神。但这位大神有一个毛病，不收无头之鬼，也就是说，人被砍了头，成了无头之鬼，天昭大神就不收了，不能成神也不能再轮回转世，永远是孤魂野鬼。与此同时，活在世上的人也不能饶无头之鬼，视之为家族的耻辱。武士世家是这样要求的，当然平民百姓也如此照办。所以日本人死得讲究，死得有名分，要么切腹，要么枪毙，临死也不能身首分离。因此赵登禹的大刀队出现在日军面前，尚未肉搏，日本兵生怕身首分离就已经节节后退，把占领不到一个时辰的喜峰口阵地拱手交还中国军队。
29军大刀队的抗日捷报不断从长城传出，鼓舞着有民族自尊心的所有中国人。在上海从事抗日运动的麦新在29军大刀队英勇精神的激发下，倾吐出来他的全部爱与憎。激情之下，引吭高歌：
大刀向鬼子们的头上砍去！
29军弟兄们，抗战的一天来到了！
抗战的一天来到了！
前面有东北的义勇军。
后面有全国的老百姓，咱们29军不是孤军。
看准那敌人，把它消灭！
把它消灭！
冲啊！
大刀向鬼子们的头上砍去，杀！
这首“大刀进行曲”是卢沟桥事变爆发后的一首优秀的抗战歌曲，创作于1937年7月，8月在上海演唱，不久“大刀向鬼子们的头上砍去”的雄壮歌声很快在全国唱开来。它鼓舞着全国军民去争取抗日战争的最后胜利。
29军在喜峰口一带固若金汤的防御，使日军志气馁败，他们见雷池不可逾越，遂将主攻方向转到罗文峪方面。
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重创日军（1）
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行进中的29军
张自忠
1891。8。11～1940。5。16抗日殉国将领。字荩忱。山东临清人。1914年投北洋陆军第20师当兵。1930年参加蒋、冯、阎战争。次年所部被蒋介石收编为第29军第38师；任师长。1933年率部参加长城抗战；在喜峰口前线重创日军。1935年6月任张家口警备司令。11月兼察哈尔省政府主席。1936年6月调任天津市市长。1937年“七。七”卢沟桥抗战爆发时，受第29军军长宋哲元委任；代理冀察政务委员会委员长及北平市市长。平、津陷落后，于9月3日潜离北平（今北京）。11月被任命为第59军军长。
罗文峪地处喜峰口西南50公里，南距遵化十多公里，长城自西向东在这里向南拐了个弯，为喜峰口后方联络线之侧背。两侧山势陡峭，隘路纵横。其西的隘口名“山楂峪”，长城碉楼均尚完好。日军如果将该地占领，第29军主力阵地喜峰口将受到严重威胁；日军如果继而长驱南下遵化，部署在平东（北平东部地区）的中国军队均将被断绝后路，中国军队在华北的防线势必全线崩溃。守卫罗文峪的部队是第29军暂编第2师刘汝明部。该师守备龙井关到马兰关长约50公里的地段，面积过大，兵力薄弱，仅赖长城之险。
3月14日，日军开始迫近罗文峪。宋哲元命令第37师第219团刘景山部、第38师第228团祁光远部增援刘汝明；令第38师第224团董升堂部向四十里铺集中；令第106师沈克部由蓟县以东向长墟外兴隆方面前进，夹击南侵日军。
15日一早，38师师长张自忠由三屯营亲临喜峰口前线，视察阵地，他召集全师营以上干部开会，作战前动员。他慷慨激昂地说：“日本人并没有三头六臂，只要我们全国军民齐心协力，与日寇拼命，就能将日寇打出中国去。国家养兵千日，用兵一时，为国捐躯，重如泰山！”他还要求部队特别注意两点：第一，要与当地老百姓打成一片，不动老百姓一草一木；第二，战斗中要节省子弹，不瞄准敌人不准打枪。针对视察阵地中发现的问题和自己的作战经验，他向各旅、团长下达了五条指示：
（一）现在防御是暂时的，收复失地才是我们的目的。在中央战略未决定之前，我们暂时利用地形，加强工事，一面阻止敌人前进，一面伺机袭击敌人，不能呆板地死守挨打。如果只知死守阵地，日子长了，士气就会消沉。
（二）防御不能平均使用力量，重要据点必须加强。要控制一定数量的预备队，以备必要时增援和出击。
（三）现在你们选的阵地很好，但是也有些地方太暴露，易遭敌机轰炸和敌炮射击，应在半山腰选择隐蔽地点，再做一道工事，下边多设鹿砦栅，多埋地雷。上挖交通沟，通到主阵地。
（四）我们没有对空武器，易受敌机低空轰炸。可用各营预备队，集中火力，对在千米以下飞行的敌机齐发射击，但每人只放一枪即迅速隐蔽，避免敌机发觉。
（五）设置假目标，使敌人误假为真，诱敌射击，耗其弹药，避免我们的损伤。
这些指示，是张自忠在总结长城抗战打响以来的经验