日本武力侵占东三省后不久，又把触角伸向热河、察哈尔和长城，中国人民则在长城沿线和察哈尔地区进行了英勇的抵抗。
(一)榆关抗战和热河沦陷
热河省地处辽宁、察哈尔两省之间，南与河北省为邻，长城横贯其南境。1932年4月，日军第八师进入东北，配置在辽西，受命秘密准备侵热。7月，该师借口一名叫石木权四郎的关东军特务被抗日义勇军抓获，派兵进入热河省境，向朝阳寺中国驻军发动进攻，并占领该地。年底，日本又从国内调遣第六师到东北，与第八师一起准备进攻热河。此外，关东军还积极收买土匪、招募伪军，建立所谓“谋略部队”，作为执行日本侵华阴谋的工具。
为侵占热河省，日军把矛头指向榆关。榆关即山海关，位于万里长城东端，北依燕山，南临渤海，地势险要，扼辽、冀之咽喉，为平津之屏障，素有“天下第一关”之称，自古即为军事重地。1900年八国联军侵入中国，逼迫清政府于次年签定不平等的辛丑条约，规定英、美、法、日等11国有权在秦皇岛、山海关等战略要地驻兵。自此，日本就在秦榆两地驻军。九一八事变后，日军开始在榆关增兵，特别是1932年初日军夺取锦州后，关东军又以第八师进占兴城、绥中等地，并将驻榆关的兵力增至3000人以上。
从1932年5月开始，日军便多次挑起事端，制造侵略的借口。面对日军的步步进逼和挑衅，国民政府北平军分会于1932年7月命令设置临永警备司令部，任命东北军独立第九旅旅长何柱国兼任司令。管辖临榆、抚宁、昌黎、卢龙、迁安5县和都山设治局;统率步兵约2万人，防守榆关地区。
1933年1月1日23时左右，日军守备队长落合在榆关宪兵分遣队和守备队派出所前面，制造了手榴弹爆炸事件。事发后，落合贼喊捉贼一方面派人向中国驻军领导人何柱国提出抗议，一口咬定系何部所为;一面借机指挥部队向南关和车站进攻，并电关东军和天津驻屯军司令官请援。当晚来犯日军均被中国守军击退。
2日凌晨1时，日方向中方提出四项条件：(一)南关归日方警戒;(二)撤退南关驻军;(三)撤退南关警察及保安队;(四)撤退城上守兵，并限时答复。中国方面表示：“俟天明调查真相后，再开始交涉。”3时，日方又向中方提出说：“本事件无须调查”，并要求将前所提到之第四项条件改为“将南门开放，门里及城墙上均须归日军警戒”，“否则即以武力夺取南关”。中方坚决拒绝。
当天上午9时，日军守备队30余人用木梯攀登南关城墙进行挑衅，被中国守军击退。10时许，日军3000余人，又在飞机、火炮和坦克支援下大举进犯，企图从南门突破。中国守军沉着应战，至17时许，日军不支而去。
3日10时，日军增援部队加入战斗，在飞机、军舰和坦克的掩护下，侵犯榆关东南城角和南门附近，中国守军以步机枪、迫击炮和手榴弹顽强抗击。经过激烈争夺，双方互有胜负。至14时，日军发起总攻，炮火更加猛烈，城内多处起火，东南城角、南门、西南水门等处均有激战，守军伤亡殆尽。团长石世安率预备队与敌坦克作殊死巷战后，多数壮烈牺牲，只有十几人在他率领下由北水门退出，榆关失陷。4日，日军又攻占五里台。10日，日军再占九门口。
榆关之战，中国守军第九旅以一个团不足2000人之众，与日本陆海军相配合的强敌3000余人激战3日，表现了中国爱国官兵守土抗战的精神，打击了日军不可一世的侵略气焰，振奋了民族精神，揭开了华北抗战的序幕。
日军攻占榆关正值国际联盟开会，引起与会各国的反响。美国反对日本扩大战争的行为，苏联也表示不满。在这种情况下，日本一面由外相内田向美、英、法、俄、意五国驻日大使声明，事态“不再扩大”;另一方面加紧侵略准备，等待国联开会结果。日方除了继续制造侵热舆论以外，还积极调动军队，进行侵热军事部署。
日军攻占山海关后，日本军部和关东军决定乘机发动热河作战，陆相荒木贞夫甚至主张派遣3个师的兵力，在中国山东青岛登陆，向平津进军。关东军调集第六、第八师和第十四混成旅等兵力，准备大举入侵热河省。1月27日，关东军司令官武藤信义上将下达进攻热河的作战命令。日军的作战方针是：首先进攻热河东北部，把中国军队牵制于热河北部;接着向热河南部进兵，把热河与河北隔断;然后将热境内的中国军队压向西南或西南面而聚歼之。
2月下旬，日军第六、第八师等部及伪军数万人，在飞机、坦克支援下，向热河发动总攻。
日军第六师约万人在伪满军刘桂堂等部配合下，分别向开鲁至朝阳寺一带进犯，然后西取赤峰、全宁等地。中国守军以第五军团、第六军团共10个旅约5万人迎击日军。23日晨，日军逐次从集结地出发，向预定目标攻击前进，驻开鲁的第七骑兵旅，一接战即向林东溃退(3月上旬投敌)。日军第六师及伪军各一部于24日占开鲁，26日占兴隆地和下洼。28日，日军第六师一部向赤峰攻击前进，3月1日抵达赤峰附近。2日拂晓，日军向赤峰发动进攻，孙殿英部第一一七旅进行抵抗。战至次日深夜，该旅撤退，日军随即占领赤峰。
与此同时，日军第八师及伪军丁强等部由义县向北票、朝阳、凌源方向进犯。中国守军第四军、第五军各一部共3个师、1个旅迎击日军。日军第八师以步兵第四旅为先遣队于2月22日占领北票后，开始向朝阳进攻，25日占领朝阳。3月1日，日军又以步兵第十六旅为挺进队，分100多辆汽车从朝阳出发，当日下午于叶柏寿附近击退守军的阻击，2日占领凌源。3日下午，日军一部乘汽车向承德追击。热河省政府主席汤玉麟闻讯惊慌失措，谎称去前线督战，征集大批汽车，将大批金银财宝鸦片送往天津租界。他本人亦于4日晨率部离开承德，向滦平方向逃跑。当日11时50分，日军先头部队128人兵不血刃地侵占承德。不久，热河全省沦陷。国民政府曾认为：“热河为北方屏障，且多天险，政府已有准备，至少可守3个月。”结果从日军开始攻热河到承德失守，前后不过10余天，8万大军仓皇败走，19.21万平方公里的锦绣河山沦陷敌人手中。
热河沦陷后，举国上下一致谴责国民政府和蒋介石及张学良。3月7日，南京国民政府监察院高一涵等6名委员，对失职者提出弹劾案。蒋介石为平息众怒，把失地的责任完全推给张学良。张学良被迫于3月8日向国民政府引咎辞职。3月12日，国民政府发布准张学良辞职及派何应钦兼代北平军分会委员长的命令。张学良于当日飞沪，东北军改编为4个军，由于学忠、万福麟、何柱国、王以哲分别任军长，归北平军分会指挥。
(二)长城抗战和《塘沽协定》的签订
位于热河、河北交界处长城沿线的古北口、喜峰口、罗文峪、马兰峪等隘口，是热河通往河北和平津的咽喉，地形险要，易守难攻。早在2月10日，日本关东军在下达进攻热河的命令时，就要求所部不失时机地占领长城主要隘口。3月4日，日军占领承德后，即分兵向长城各口推进。参战兵力共有两个师、两个混成旅和飞行队等，共约8万人，另有伪满军数万人配合。
日军侵犯长城的部署是：以第八师主力、第十四旅、第三十三旅、骑兵第四旅，在伪军张海鹏等部配合下，分别由承德、凌源、绥中等地向古北口、喜峰口、义院口等处进犯，指挥官为关东军司令官武藤信义。至3月上旬，各路日军已先后抵达长城主要关口附近，与中国由热河至宽城以南地区的第四军、古北口地区的第六军等部形成对峙。
何应钦代北平军分会委员长后，以黄绍竑为参谋长，秉承蒋介石“一面抵抗、一面交涉”的既定政策，沿长城线布防，期望阻止日军前进。参战部队共7个军，共约25万人。
3月5日开始，退至长城附近的东北军在华北部队的支援下，在主要关口与进攻的日军展开了激烈的争夺战。在冷口方向，担任防御任务的是第三十二军商震部。3月4日，日军混成第十四旅团先遣部队侵入冷口。6日，第一三九师反攻并收复冷口。
19日以后，日军再次猛攻冷口北部第一三九师阵地。该师与敌苦战，并不时组织反击。经过反复争夺，终于将日军逐至冷口外10余公里的马道沟、肖家营子一带地区，并对峙至月底。界岭口为第四军第一一六师防地。3月12日，日军混成第三十三旅。由绥中进到界岭口附近，16日拂晓开始攻击。守军第一一六师稍事抵抗后即后撤，日军追至长城内郭家厂、石家沟一带，尔后退守界岭口。17日，第一一六师组织反击，占领了界岭口两侧长城上的敌楼，并从正面迫近敌人。日军于24日拂晓复攻界岭口，守军再度后撤。此后，两军处于相持状态。喜峰口、罗文峪，群峰耸立，地形险要，是平东通往热东的交通要道，按照北平军分会的部署，第二十九军宋哲元部担任这一带的防御任务。
3月9日下午，第二十九军先头部队刚到喜峰口，日军混成第十四旅一部追击至此，并占领了口门。第二十九军立即以一个团投入战斗，击退日军，才暂时稳住了口门的战局。10日晨，第二十九军主力先后到达滦阳城(今迁西西北)。立即接防喜峰口，并阻击进犯的日军。10至11日，第二十九军与进攻喜峰口两侧阵地的日军展开肉搏战，几处高地，失而复得，争夺激烈，双方伤亡惨重。日军混成第十四旅首次遇到劲敌，遂以一部确保喜峰口，主力则集中在长城北侧待机。11日夜间，第二十九军决定乘日军疲惫之际，令赵登禹旅长(带伤)率两个团，从左翼出潘家口，绕至敌右侧背，攻击喜峰口西侧高地之日军;令佟泽光旅长率另外两个团，从右翼经铁门关出董家口，绕敌左侧背，攻击喜峰口本侧高地之敌军;令王治邦旅长担任正面出击。当夜，赵旅官兵身背大刀，在夜暗中踏雪前进，12日拂晓分别抵达北山土、三家子日军骑兵阵地和蔡家峪、白台子炮兵阵地，趁日军熟睡之际，手持大刀猛砍、猛杀，并将日军阵地的火炮和辎重、粮秣炸毁、烧尽。此战毙伤日军六七百人，打死日军植田支队长，破坏野炮18门;第二十九军亦伤亡副团长以下军官14人。日军受到这次打击后，暂时停止了对喜峰口附近的攻击，与第二十九军对峙。
日军在喜峰口受挫后，急调第八师步兵第四旅和骑兵第三旅各一部，在部分伪军协同下向罗文峪发动进攻，企图威胁第二十九军喜峰口阵地的左后方。防守该处的是第二十九军暂编第二师。3月17日，日军在飞机和炮兵支援下，大举进攻罗文峪、山渣峪和沙宝峪。守军诱敌迫近，肉搏冲锋，战斗竟日，日军不支，向鹰手营子退去。18日晨，日军再次猛攻上述阵地。守军依托城墙、碉堡，顽强抵抗。日军在猛烈炮火支援下，反复向守军冲击，第二十九军战士们待日军接近时，抽出大刀，跃出阵地与敌人肉搏，战至傍晚，将其击退。是夜，守军一个团由沙宝峪绕攻日军侧背;另一个团由左翼绕攻其后，正面守军也全线出击。战至天明，日军败退至梅花峪、古山子一带。至此，罗文峪北5公里内，已无敌踪。
喜峰口、罗文峪战斗，打出了中国军队的威风，“大刀队的威名几乎把现代化的精良火器都掩盖了”。其中喜峰口之战，第二十九军官兵以报国雪耻的满腔热血，以伤亡5000余人的代价，取得了举世瞩目的战绩，使狂傲骄妄的日军受到极大打击。日本报纸曾发出如下哀叹：“明治大帝造兵以来皇军名誉，尽丧于喜峰口外，而遭受60年来未有之侮辱，日支、日露、日独(日支即日中、日露即日俄、日独即日德—引者)历次战役，战胜攻取之声威，均为宋哲元剥削净尽。”a喜峰口抗战的胜利，振奋了全国民心，正如天津《益世报》所指出：“在此以前，许多领袖们，文的领袖们，武装的领袖们，都要我们相信，中国目前要想反攻日本，收复失地，是件绝对不可能的事。喜峰口一般英雄，又证明这个不可能实为可能。”
古北口是由承德到北平最近的关口，地势险要，易守难攻，为华北之门户。3月4日，日军占领承德后，即以第八师团主力向古北口方向追击。东北军王以哲部第一〇七师，在古北口外的老虎山和黄土梁一带，与追击日军激战两昼夜后于9日撤至关内，王以哲急调第一一二师沿长城以北布防，并准备与中央军第十七军共同防御古北口。此时尾追第一〇七师的日军已进抵长城附近。第十七军第二十五师于10日4时抵达古北口，刚部署完毕，日军第八师一部即在炮火的掩护下，作试探性进攻，数小时后退回原线。11日拂晓，日军第八师主力在炮火掩护下，开始向守军发起进攻。防守古北口正面的第一一二师未尽力抵抗即放弃了阵地，日军迅速占领古北关口，并乘胜向守军第二十五师右翼龙儿峪阵地包围攻击。日军占领古北口后，未再进行追击。
3月27日，日本关东军发布命令，决定越过长城线，向滦东地区进攻。31日晨4时，日军在伪靖安军的配合下，由九门口、义院口向石门寨进犯。4月1日占领石门，守军退守海阳、秦皇岛。4月6日，何应钦调第六十七军王以哲部由平北东进，支援滦东作战。9日，日军第六师主力在混成第十四、第三十三旅各一部配合下，连续猛攻冷口。至11日，防线被突破，全军退至滦河右岸，日军占领建昌营和迁安。由于冷口失陷，冷口两侧的中国守军腹背受到威胁，被迫后撤。4月11日—14日，在日军分路猛攻下，驻守界岭口、喜峰口的中国守军均先后奉命向滦西撤退。日军跟踪追击，至17日全部占领了滦东地区。
日军越过长城，占领滦东，威胁开滦煤矿，英国曾向日本提出警告。日本天皇唯恐越过长城线引起国际纠纷，于4月19日责成参谋副总长真崎甚三郎令关东军撤出滦东。20日，关东军密令第六师于21日前逐次从滦东撤回长城线，但仍要保持威胁华北的态势。日军入侵滦东的目的除了迂回中国守军侧背，突破长城线外，就是策应华北的“谋略”工作。早在关东军开始进攻热河时，沈阳特务机关长坂垣征四郎即奉东京参谋部密令，担任华北策动国民政府内变的工作。可是时过半月，坂垣的计划都落空。东京参谋部和关东军看到坂垣策反无望，决定再次扩大战事。
5月2日，关东军参谋长小矶国昭在东京与参谋部、陆军省制定了沿长城作战，“以迫和为主，内变策动为从”的关内作战方案，经天皇批准后带回长春。据此，关东军司令官于5月3日下达入侵关内的作战命令，决定给中国守军以所谓“致命打击，挫折其挑战意志”。
根据关东军司令官的命令，日军第六师、第八师于5月上旬再次越过长城，从东、西两线向关内冀东地区发动大规模进攻。5月7日，东线日军第六师所属各部，分别从山海关、石门寨、抬头营、建昌营等地出发，在飞机、坦克、火炮掩护下，分数路向4月下旬日军撤出滦东后返回该地区的中国守军发动进攻。中国守军面对日军的总攻，缺乏充分准备和有力措施。5月9日，日军凭借优势火力，占领了抚宁、迁安、卢龙等地，然后集结于建昌营、吴庄附近地区，准备渡过滦河西进。中国守军西撤，滦东再次失陷。12日，日军第六师及混成第十四旅分别渡过滦河后，即分别向丰润、遵化等地追击。由于中国守军节节撤退，日军如入无人之地。至5月22日，日军相继占领滦县、遵化、玉田、蓟县、三河等县城，推进到蓟运河一线。
当日军第六师在滦东、滦西对中国守军发动进攻的同时，西线日军第八师主力亦于5月10日向新开岭地区的中国军队第十七军发动进攻。该军第八十三师和第二师轮番与日军激战。至13日，第十七军奉命经密云向怀柔和顺义以西一线撤退。日军尾追其后，于19日占领密云城。正当日军向怀柔、顺义追击的时候，中国守军第五十九军，由昌平侧击怀柔、顺义两地区的日军未果，乃退守该两县以北地区。
日军为了以更苛刻的条件逼迫北平当局与之缔结城下之盟，于5月20日决定加紧追击中国守军。22日，中国守军奉命退至平津城组织防御。23日、24日，日军第六、第八师各一部突破三河、宁河防线，陷香河、怀柔、宁河后，进逼通县、顺义，对北平形成了三面包围之势。
5月3日，南京国民政府行政院设立北平政务整理委员会，以黄郛为委员长。黄是亲日派分子的头子，被任命后并未即时就职，而是在上海和北平与日本人秘密接洽。当日军攻陷南天门中国守军阵地时，国民政府便以陈仪向上海日本驻华武官根本博中佐透露了停战意思。此后，何应钦也通过对日本驻北平武官永津中佐进行了各种活动。
5月15日，黄郛由南京北上。他路经天津答记者问时说：“一面抵抗，一面交涉，本人此来，处处秉承中央意旨办理。”22日，日军参谋本部认为关内作战已近尾声，谈判的时机已经成熟，就指示永津中佐向关东军司令官请示停战谈判有关事项。关东军司令官指示永津可以开始秘密谈判。何应钦、黄郛等人决定答应日军的要求，派军使到密云关东军第八师司令部与西羲师团长商谈停战办法。
25日上午，北平军分会作战处长徐祖诒作为北平方面的代表，同北平日本大使馆武官一同抵日军第八师司令部商谈停战办法。当天12时，徐返北平，带回了日军提出的停战条件。下午，黄绍竑离平到江西庐山向蒋介石汇报。30日下午4时，中日双方代表在塘沽日本陆军运输部塘沽出张所内举行会晤。31日上午9时，双方委员在原地开正式会议。
谈判开始后，中国方面全权代表、北平军分会参议熊斌首先提出恢复战区(撤兵地区)原状、维持治安等意见书，关东军方面全权代表、关东军参谋副长陆军少将冈村宁次傲慢地表示：“鉴于此次停战协定的性质，只需质问中国方面是否同意关东军所提示的协定案，故中国方面的提案，没有回答的必要”。这样，中国代表在日本方面提出的原案不允许修改一字的情况下签了字，并立即生效。
停战协定的主要内容如下：
(一)中国军一律撤退至延庆、昌平、高丽营、顺义、通州、香河、宝坻、林亭口、宁河、芦台所连之线以西、以南之地区。尔后，不越过该线，又不作一切挑战扰乱之行为。
(二)日本军为证实第一项的实行情况，随时用飞机及其他方法进行监察。中国方面对此应加保护，并给予各种便利。
(三)日本军如证实中国军业已遵守第一项所示规定时，不再越过上述中国军的撤退线继续进行追击，并且自动回到大致长城一线。
(四)长城线以南，及第一项所示之线以北、以东区域内的治安维持，由中国方面警察机关担任之。上述警察机关不可用刺激日本军感情的武力团体。
(五)本协定盖印后，即发生效力。
《塘沽协定》的签订，把热河在内的整个东北四省出卖给了日本帝国主义，而且把冀东、平北地区划为所谓缓冲区，主权已经丧失了一大半。
《塘沽协定》签字后，中国军队于6月上旬完全撤出协定第一项所列地区。日本关东军司令官于6月5日下达撤退命令。到6月19日，第六师、第八师撤退完毕，但将骑兵集团留置于玉田附近，铃木旅团留于密云一带。继续监视中国军队的行动，为尔后对中国提出进一步的侵略要求，保持军事压力。
《塘沽协定》的签订，结束了日军进攻热河及长城各口、冀东、平北的军事行动，中国军队英勇的长城抗战也以失败而告结束。
(三)察哈尔民众抗日同盟军的抗战
在《塘沽协定》签字前夕，民族危机日益严重的时刻，以冯玉祥为首的一批爱国将领，和中国共产党合作，在张家口组织了抗日同盟军。义旗初举，四方响应，察哈尔民众抗日同盟军迅速发展到近10万人。这是九一八事变以来，中日民族矛盾逐渐上升，国内阶级关系发生重大变化的反映。
九一八事变以后，冯玉祥积极主张抗战，并不断抨击不抵抗政策。1932年10月9日，他由泰山到达张家口，开始了抗战的准备活动。他拒绝了蒋介石多次电请，坚定地在张家口组织抗日武装。
5月27日，张家口市召开民众大会，有3000多人参加。宣布成立“察哈尔民众抗日御侮救亡大会”，会后举行了声势浩大的示威游行。当天，冯玉祥下达3项革新政治的通令：(一)免除苛捐杂税;(二)释放政治犯;(三)停止党费由公帑支付。此外，他还颁布了严惩贪污令，释放了在押的4名爱国青年，撤销了多种名目的税卡，创办了《抗日前线》、《民众日报》、《国民日报》、《老百姓报》等报纸。中国共产党特从平津地区选派优秀干部，到察哈尔从事工农兵参加抗日爱国斗争。中共张家口特委成立了前敌委员会，领导群众斗争。一场生机勃勃的抗日救国斗争，在察哈尔省广泛地开展了起来。
冯玉祥举起抗日旗帜，引起了国内外的重视，很多人民团体、社会名流以及一些高级将领纷纷致电拥护，表示支持，却遭到蒋介石集团的攻击与破坏。这时，热河伪满司令官张海鹏所部计划分两路进攻，一路由多伦西犯宝昌、康保，而后进攻张北;一路由沽源南侵独石口、赤城，威胁张家口侧背。6月1日，敌飞机轰炸独石口。4日，伪军进陷宝昌，8日陷康保。张北告急，张垣震动。冯玉祥立即派部队前往张北布防，并派部队前往独石口抵御敌人的进攻。何应钦闻讯，数度派人劝冯取消抗日同盟军的名义，停止抗日的军事行动。冯给予严厉驳斥。
6月15日，冯玉祥在张家口召开同盟军第一次军民代表大会。大会
决定组织抗日同盟军军事委员会，作为代表大会闭会期间的最高领导机关，负责处理同盟军的军事、政治、财政、外交等重大事务。会议选举军事委员35人，候补军事委员29人。尔后，由军事委员会互推冯玉祥、方振武、吉鸿昌、宣侠父等11人组成常务委员会，徐惟烈任秘书长，冯玉祥为常务委员会主席兼总司令。
同盟军军事委员会成立后，组织了收复察东的战役。为打好这一仗，
冯玉祥调集方振武的救国军、吉鸿昌的第二军、邓文的第五军、张凌云的第六军、李忠义的第十六军等部组成北路军，以方振武为前敌总司令，吉鸿昌为前敌总指挥，统一指挥作战。北路军分成左右两路，分别由吉鸿昌和方振武兼任总指挥，于6月21日开赴张北附近待命。共产党员掌握的第二师、第五师均为这次北征的主力。原在张北的察哈尔自卫军张砺生部及其他地方武装亦配合行动。
6月22日，张砺生部首战康保，经3小时战斗，收复康保。23日，同盟军兵分两路：左路军吉鸿昌、邓文、张凌云、张砺生部进击宝昌;右路军李忠义部直趋沽源。沽源伪军刘桂棠部于26日通电反正，使伪军张海鹏之一部陷于孤立，同盟军击退该部，收复沽源。7月1日，左路军在宝昌外围痛击伪军张海鹏、崔兴武等部。伪军遭打击后东逃多伦，宝昌又告收复。同盟军完全收复察东三县后，又乘胜发起多伦战斗。
多伦为察东重镇。既是冀、热、察、蒙之间的交通枢纽，又是塞外商业中心和军事要地，由日军骑兵第四旅和伪军一部固守。4日，吉鸿昌在大榆树沟主持军事会议，决定集中4个师，采取先发制人的方针，一举攻克多伦。7月23日，同盟军分路向多伦发动进攻。日伪军凭借工事与火力，拼命抵抗，攻城部队奋勇冲击。12日晨1时，吉鸿昌利用夜色再次组织猛攻。当攻城部队接近城垣时，潜入城内的部队立即鸣枪响应。同盟军乘势从北、西、南三门攻入城内。经3小时巷战，日伪军残部从东门逃窜。至此，失守72天的多伦遂告收复，察东四县全归同盟军之手，成为“九一八”以来中国军队首次从日伪军手中收复失地之举。在察东战役中同盟军歼灭日伪军1000余名，自己伤亡1600余人。
南京政府闻同盟军收复多伦，决定一方面派部队进入察省，一方面对同盟军分化瓦解。从7月9日起，庞炳勋、冯钦哉等部进驻沙城、怀来，王以哲、徐廷瑶等部进驻平绥路沿线，傅作义所部由绥远沿平绥铁路向察省逼进。冯玉祥被迫采取一面抵抗日伪军，一面阻止中央军入察的对策，调吉鸿昌、方振武等部回驻张北、宣化，由刘桂棠部防守多伦到独石口之线，孙良城部进驻宣化辛庄子，与中央军形成对峙局面。
这时，日本驻北平使馆武官柴山，为同盟军收复多伦走访何应钦，提出此事违反塘沽停战协定。同时，日伪军两万余人向察哈尔省推进，企图重新占领多伦、沽源等地。日军限令冯玉祥3日内让出多伦，否则将采取军事行动。冯玉祥下令，对敌人的进攻企图要严加戒备。这时，何应钦又派人赴张家口劝冯。7月28日，蒋介石、汪精卫从庐山电冯，提出勿擅立各种军政名义;勿妨害中央边防计划;勿滥收散军土匪;勿引用“共匪头目，煽动赤祸”。冯得电后，极为气愤，乃于30日发出通电说：“吾人抗日，诚为有罪，而克服多伦，则尤罪在不赦，……祥屡次宣言，一则抗日到底，一则枪口决不对内，如‘中央军’严禁抗日，抗日即无异于反抗日政府，则不但军事可以收束，即科我以应得之罪，亦所甘心。”
当蒋、汪发电威逼冯玉祥时，蒋、汪政府已完成了进攻张家口的部署，对冯进行军事压迫。于是，同盟军内部出现动摇分化。7月30日，邓文被人暗杀，李忠义、冯占海部“自谋出路”，孙良诚称病休养。冯玉祥在日军和国民党军包围进逼下，在内部动摇和财政困难情况下，不得不表示，如宋哲元回察，他即交出政权，离察他去。8月6日，宋哲元动身回察，12日到张家口。14日，冯玉祥离张家口返山东泰山。
冯玉祥走后，同盟军大部被宋哲元收编。唯有吉鸿昌、方振武坚决抗日，并将所部改称“抗日讨贼军”，转战于丰宁、独石口、怀柔、密云等地。后在小汤山地区被商震、关麟征、庞炳勋等部，在日军的配合夹击下消灭。吉、方两人脱险逃出。吉鸿昌潜入北平，转回天津。方振武辗转到达香港。至此，名震一时的察哈尔民众抗日同盟军完全瓦解。
11月9日，吉鸿昌在天津被捕，由法租界工部局引渡到天津市公安局，又转解到第五十一军拘留所。在法官审讯时，吉大义凛然，慷慨陈词。当法官要他交出共产党地下工作人员名单，否则就要刑讯时，他瞪大眼睛，盯住法官，冷笑一声说：“我抗日是打日本鬼子救中国，做地下工作，是为中国人民求解放，我随时准备被捕，随时准备坐监，随时准备杀头，生死早置之度外，你用一句刑讯的话，想吓唬住我，那是想错了，我岁一岁长大的，又不是吓唬大的!”法官张口结舌，面面相觑!11月24日，吉鸿昌就义于北平陆军监狱。他就义时留下悲壮诗句：“恨不抗日死，留作今日羞。国破尚如此，我何惜此头。”
察哈尔民众抗日同盟军的崛起，是冯玉祥等爱国官兵响应中国共产党团结抗日号召，举起武装抗日旗帜，进行联合抗日的一次伟大尝试，得到了全国主张抗日的各派政治势力及广大民众的支持和称赞。它将近半年的英勇奋战，打击了日军的侵略气焰，鼓舞了全国民众的爱国热忱，推动了北方各省以至全国的抗日斗争。
