1931年九一八事变后，日本占领中国的东北三省。为了进一步发起全面侵华战争，日军陆续运兵入关。1936年，日军从东面、西面和北面包围了北平。1937年七七事变爆发，日军于7月8日凌晨向宛平县城附近的卢沟桥发动进攻，日军全面侵华战争开始。
日军进攻北平早有周密的军事计划，他们将目光瞄准了北平的南大门——南苑。日军瞄准南苑，企图占领国民党29军唯一的阵地，全面包围北平。如果说宛平城是北平南门的钥匙，卢沟桥是进入北平的锁，那么南苑就是门枢；所以，即使丢了宛平，卢沟桥失守，29军依然能够守住门枢，与日军周旋。但一旦丢掉了南苑，整个大门就会轰然倒下，北平城就会成为日军的囊中之物，刀下鱼肉。
7月27日，日军以20师团为主力进攻南苑。此时，正是南苑的守军最薄弱的时候。29军军长宋哲元拒绝了日本的最后通牒，发出了向敌军反攻、自卫守土的通电。宋哲元命令赵登禹师长率132师迅速进驻南苑，以新锐师阻止敌人进攻。27日，赵登禹到达了南苑，急于作战的他只带了一个团，132师的另两个团刚到团河，主力尚在河北涿州。日军攻击的第一个目标，就是团河132师增援的两个团，这两个团，直接撞入了日军的埋伏圈，激战之后，全部壮烈牺牲，只有团长只身返回南苑向赵登禹报告。实际上，他们增援路线和兵力，日军早已经掌握。出卖他们的是汉奸潘毓桂，他在参加完29军的军事会议之后，将29军的反攻和军事计划都交给了日军。
南苑的守军还有37师一部，佟麟阁副军长率领的军部人员和军官教导团、特务旅孙玉田部的两个团、骑兵9师郑大章部的一个骑兵团及学兵团的1700多名学员。守军总共有7000余人。除军官教导团、骑兵9师外，其他人员武器装备都十分简陋，其中一部分人发的是老式的汉阳造枪，一部分人用的毛瑟枪。宋哲元给每位士兵配备了一把大刀，每把大刀重1.6斤、长近1米，刀刃锋利。29军的队员组成的大刀队在长城喜峰口等战役中就曾杀得日军闻风丧胆。
7月28日凌晨，日军空投的伞兵准确无误地占领了29军的制高点，据史料记载：这一“腹中开花”之计也来源于汉奸潘毓桂的建议。他除出卖29军的军事情报，还出谋划策怎样攻打29军。正是因为有了潘毓桂的策划，日军的大炮、飞机的火力才能准确地集中在南苑东南角的阵地上。守卫在这里的是29军学兵团的学员们，在几个月之前，他们还是来自各地的大学生、中学生，许多人曾参加过“一二·九”运动。当日军扑向南苑时，他们与日军展开了白刃战。据史料记载，学兵团伤亡“十倍于日军”。
在战壕中，由于通讯被切断，佟麟阁和赵登禹的撤兵命令以接力棒的形式在学员和战友间口头传递着。与此同时，撤退的命令通过潘毓桂，也传到日军的指挥部。1000多名日军埋伏在佟麟阁、赵登禹撤退所必经的大红门路边的青纱帐里，机枪手隐藏在路两旁的大树上，学员们蜂拥着跑出战壕，像靶子一样暴露在敌人的目标之下……日军的30多架飞机来回穿梭，将炸弹投在路上，机枪疯狂地扫射，遍地都是被炸弹和机枪打死、打伤的国民党将士。1700多名学生，大部分牺牲在战场上，只有近600人生还。
南苑之战，非常惨烈，5000多名国民党官兵阵亡，只有1000多名幸存者。