1937年7月，發動七七事變，北平、天津相繼失陷。

先佔領北平

7月28日

8時，日軍在軍司令香月清司指揮下向北平地區第29軍發動總攻。主攻為第20師團，在飛機、炮兵支援下，對駐守南苑的第29軍特務旅、第38師第114旅、騎兵第九師等部發起攻擊。南苑守軍在日軍攻擊之下，指揮失靈，各自為戰。位於豐臺的日軍駐屯旅團主力，前進到大紅門地區，切斷南苑到城內的道路，阻擊向城內撤退的第29軍，戰至13時，南苑陷落，第29軍副軍長佟麟閣、第132師師長趙登禹殉國，此時，第29軍第37師一部向豐臺日軍發動攻擊，被日軍增援部隊擊退。後，日軍獨立混成旅攻佔清河鎮。該地守軍冀北保安部隊第2旅退守黃寺。日軍獨立混成第1旅團佔領沙河。下午，宋哲元委派張自忠代理冀察政務委員長、冀察綏靖公署主任兼北平市市長，於當日晚離北平赴保定。第37師奉令向保定撤退。

7月29日

8時，獨立混成第11旅團攻擊北苑和黃寺。黃寺守軍冀北保安部隊戰至18時撤退。北苑守軍獨立第39旅退至古城。戰後又回到北苑。北京城內獨立27旅改編為保安隊維持治安。駐防天津的29軍38師部隊，凌晨主動向日軍進攻，攻佔天津總站日軍駐地，並向駐海光寺日軍司令部和東局子飛機場攻擊。開始時較為順利，後在日軍飛機大炮反擊之下，15時開始撤退，天津陷落。

7月30日

駐通縣偽冀混成第1旅團進佔長辛店西面高地。

7月31日

獨立39旅被解除武裝。駐屯旅團佔領大灰廠附近地區。改編為保安隊的獨立27旅突圍到察哈爾迴歸143師序列。此時平津完全淪陷。