正当日军第五师团和关东军察哈尔师团向晋绥境内发动进攻的时候,东部日本华北方面军也不甘寂寞,于1937年9月中下旬向河北省境内的中国军队发动了进攻,平汉、津浦路北段战役全面展开。
        平汉、津浦两条铁路是纵贯中国南北的两条大动脉,一条由北平到武汉,一条由天津抵南京。其北段地域共同的特征是位于华北平原,沿线地形开阔,茫无际涯,便于重武器和机械化部队作战,易攻难守。主要战略要地为保定、石家庄、沧县、德县等,其中保定西峙重山,众水东汇,与平津成鼎足之势,为河北省之中心。其次为石家庄,位于滹沱河以南,西控井陉、娘子关,东连河北腹地,当平汉、正太、沧石诸路接合处,素为军事重镇。沧县、德县也为冀东南重镇,控制津浦路、沧石路,为华北进入苏鲁及华东必经之地。
        日军占领平津后,一直意欲向南扩张。随着淞沪战事爆发,华北的日军加快了侵略的步伐。从8月下旬起,驻北平的第二十、第六师团和驻天津的第十师团分别进占良乡、静海以南地区。8月31日,日军以寺内寿一大将为司令官编成华北方面军,下辖第一军,司令官香月清司,含第六、第十四、第二十师团;第二军,司令官西尾寿造,含第四、第十六、第一○八师团;直辖第五、第一○九师团、中国驻屯混成旅团、临时航空兵团等部队。华北方面军的任务是占领平津及附近要地,继而迅速向全华北扩张。其作战地域包括河北、山西、山东、河南以及绥远察哈尔、江苏、安徽、湖北省的一部分。9月2日,日本政府准备召开第72届帝国会议,批准建立准战时体制,决定将“华北事变”改称为“中国事变”,从而将侵华战争进一步扩大。9月4日,华北方面军司令官寺内寿一抵津,随即拟定了在河北省中部的作战计划,即以平汉线地区为主“在保定—沧州一线的附近努力围歼进入该线及其附近的中国军队”,明确指示日军第一军进入易县—定兴—霸县一线,准备进攻保定;第二军进入马厂附近,准备进攻沧州;第五师团进入蔚县附近策应平汉、津浦线北段作战。①随后,第一军制定了攻击保定和石家庄的计划:以第六、第二十师团攻打涿州、固安,第十四师团集结易州附近迂回西北山地进入保定西南平原,然后合击保定,占领保定后一举向石家庄追击。第二军也决定以第十师团攻占沧县,而后配合第十六师团、一○八师团,推进至阜城、东光地区,一举进攻德县。
        为防止日军由平汉、津浦路南侵,南京国民政府于平津失守后对冀中的防御进行调整,重新编制和部署了战斗序列。当时驻守平汉路方面的有孙连仲第二十六军、万福麟第五十三军和商震第三十二军等部,惟津浦路沿线与平汉路之间的地区实力较弱,主要是庞炳勋第四十军。于是,国民政府军委会委任宋哲元为第一集团军总司令,将第二十九军布防于静海、马厂一带,河北保安队两个旅移驻河间以西,吴克仁第六十七军布防文安、大城;庞炳勋第四十军之三十九师移驻沧县;刘多荃第四十九军移往德县。在平汉线保定以北,中国军队构筑了三道防线:以第二十六军配属骑兵第十师在房山、琉璃河、固安一线布防,以第四十七师集结于涿州附近,准备机动,支援第二十六军作战;以第三军在易县、涞水、高碑店一带构筑第二线阵地;以第五十二军在满城、保定、新安镇一带构筑第三线阵地,同时确定第十四集团军为第一机动兵团,在房山西北担负攻击日军侧翼的任务。
        平汉线为日军南侵的主攻方向。自8月21日,位于第一防线的孙连仲第二十六军与日军第二十师团在良乡城内及房山西北高地展开争夺,至9月中旬,该部所属第二十七、第三十、第三十一师在窦店、琉璃河、马头镇一线与日军交战,达数十天之久。9月11日,国民政府军委会为便于指挥起见,将平汉路北段划为第一战区,蒋介石亲任司令长官(后由程潜代理),津浦路北段划为第六战区,任冯玉祥、鹿钟麟为正、副司令长官,统一指挥该地区作战。
        9月14日,日军华北方面军七八万人分三路南下,企图占领涿州,夺取保定:第一路为第十四师团,由永清向涿州南方包围,另以一部附战车队经固安渡永定河,向中国守军侧背迂回;第二路为第六师团,正面沿平汉线向琉璃河及其西方逼近;第三路为第二十师团,全力向房山方向攻击。中国守军依托防御阵地进行抵抗。15日,固安失守。17日,琉璃河失陷。至18日,日军第二十师团攻占房山南部阵地,进至涿州以西地区;第六师团越过沼泽地区,进至拒马河左岸辛桥地区;第十四师团已经迂回到涿州以南的松林店地区,堵住了中国守军的退路。中国军队被迫放弃涿州南撤。日军见战局对其有利,遂于18日21时决定向保定—正定发起进攻,令第一军突破保定阵地,直攻正定,其余部队也向正定方向攻击,第五师团迅速经涞源进入保定方面。20日,日军突破徐水、遂城防线,随后分三路向第五十二军驻守的满城、漕河、新安防线进攻。双方激战三日,日军突破左翼防线,由满城直趋保定后方,形成夹击之势,另一部也向保定东部迂回。中国军队被迫退守仙人桥、大汲店和保定一线。23日,日军在坦克和大炮掩护下向保定发动进攻,中国守军顽强抵抗。这时,中国空军也首次在华北上空参战,极大地鼓舞了守军的士气。 日军见正面阵地久攻不下,遂派一部袭击于家庄和方顺桥车站,也被中国军队击退。24日,日军完成了包围保定的军事部署,对保定城垣发起总攻。 日军先派飞机施以狂轰滥炸,然后由坦克和大炮掩护步兵攻城。双方激战至11时,日军坦克突入城南公园,中国守军堵截无效,被迫向安国、望都、曲阳一线撤退。至此,保定及其以北地区全陷敌手。
        日军占领保定后,继续南侵,企图乘胜一举攻克石家庄,以完成沧石路之联络并打开晋东娘子关之门户。中国方面为确保正定和石家庄,决定以第三十二军(欠第一三九师)及第十七师、第四十七师、独立第四十六旅等部编成第二十集团军,任商震为总司令,担负平汉线以东、滹沱河南岸的防御;以第十四集团军总司令卫立煌指挥第十四军团、第三、第十四军,及第二十七、第八十五、第八十九、第一七七师等部,守卫平汉线上之正定、石家庄及其以西、滹沱河南线一线;以第一军团(欠第二十七师)和第一三九师、第五十四师为预备队,集结于平汉路西之平山县以南地区。
        9月下旬,日军第一军沿平汉路及东西两侧地区大举南下,至10月1日,先后占领望都、定县、曲阳、新乐等县城。这时,恰逢山西战事告急, 日军突破茹越口,攻陷雁门关。蒋介石急令卫立煌率所部于10月2日驰援山西,从而导致平汉路防守空虚。6日,日军包围正定,随即向正定城垣和滹沱河防线之东长寿一带猛烈进攻。中国守军抵抗由朝至暮,空军飞机也赶来轰炸交通要道,阻敌增援。8日,日军在飞机和大炮掩护下,向正定发动总攻。日军炮火击毁城东北角,敌兵如潮水般涌入城内。中日军队在城内展开巷战和肉搏战。 日军凭借坦克等重武器占据优势,中国守军伤亡过半,退至城郊,后奉令撤往滹沱河南岸。
        10月9日,日军强渡滹沱河,迂回石家庄右翼,与行唐、灵寿赶来的增援日军三面包围中国军队主力。由于第一战区众多部队陆续转入晋东战场,石家庄防守兵力单薄,处于劣势。10日, 日军向驻防石家庄阵地的第五十三军发动攻击,并从西侧渡河,攻陷石家庄。
        在津浦线北段,日军占领天津后于8月上旬占领独流镇、小站一线。8月中旬,日军为“迅速击灭河北省中部之中国军,以确保平津地区安定”,拟定了南侵沧县,打通沧石、沧保线的计划,9月初又奉华北方面军的命令沿津浦线大举南侵。沿津浦线南下之日军主力为第二军司令官西尾寿造指挥之第十师团和第十六师团。第十师团在日本姬路编成,师团长矶谷廉介,8月中旬在大沽登陆,随即在津浦路的碱河一带与中国军队接触,中国军队退守静海、马厂一线;第十六师团在日本京都编成,师团长中岛今朝吾,9月11日在塘沽登陆,随即加入津浦路作战。
        南京国民政府为加强津浦路北段防御,初拟派山东驻军韩复榘部北上支援第二十九军。但韩军拖延未动。9月初,日军首先向中国军队右翼唐官屯、子牙镇等阵地进攻,先施以飞机轰炸,继而由坦克掩护步兵冲锋。10日,日军进攻马厂阵地,遇到中国军队顽强抗击。11日,宋哲元部第二十九军放弃马厂,向娘娘河南岸撤退。南京国民政府急电庞炳勋在姚官屯东西之线固守。21日拂晓,日军第十师团开始向姚官屯第四十军三十九师阵地进攻。中国守军阵地多被炸平,官兵伤亡二千余人,仍坚持抵抗。翌日,日军配合飞机数架助战,以大炮、装甲车掩护攻入运河东岸之东花园附近。中国军队退据主阵地坚守。双方激战两昼夜,日军一度攻入姚官屯车站,中国军队拼死肉搏,最终夺回了丢失的阵地。在战斗中,中国军队予敌重大杀伤,自己伤亡也很惨重,再加上装备奇缺,衣食无着,逐渐陷入困境。第六战区长官部急令第二十三师驰援,但该师行动迟缓,至24日晚尚未赶到增援地点。24日下午,日军集中重炮轰击,将中国守军阵地上的工事几乎全部摧毁。随后, 日军蜂拥而上,突破铁路线附近中方阵地。这时,布防于大城、文安一线的吴克仁第六十七军也在日军第十六师团的攻击下,向刘各庄一带退却,使姚官屯防线左翼洞开。庞炳勋见战事失败已无法挽回,遂令一部兵力留守沧县,主力全线向泊镇退却。同日, 日军轻取沧县。
        姚官屯之役的失败,不仅丢掉沧县,更给津浦线作战带来严重的恶果。“在姚官屯之线,庞(炳勋)、刘(多荃)颇能苦战,此后与敌稍一接触,随即自行后退。”②日军占领沧县后,发现中国军队政令混乱,进退无序,继续大举南犯。中国军队退守南皮县北方之莲花池、殷官屯、冯家口一线。25日,日军占领捷地镇东西一线,准备向德县进击。26日,日军先遣部队骑兵队和装甲车队抵达大运河东岸,师团主力则分三个纵队从大运河东西两侧及津浦线以东向南进攻,同日占领冯家口。29日,中日军队在南霞口交战, 日军连续攻占东光和连镇。这时,鹿钟麟督率第五十九、第四十、第四十九军由南皮侧击冯家口之背后,因与正面铁路友军联络不通未获夹击敌军之效,终于撤回。30日,韩复榘第三军八十一师一部抵达德县。此时桑园已经失守,德县防御岌岌可危。10月2日,日军在桑园附近的右纵队主力,渡过大运河转进铁路以东。3日,日军开始进攻德县,从北面突破中国军队防线,于当日没有遇到顽强抵抗即占领了德县。
        日军占领石家庄和德县,以追击姿态继续南进。平汉线中国军队丧失斗志,一片混乱,自弃守石家庄后,11日退赵县,12日再退巨鹿,两天内逃出110公里。不久, 日军为支援山西和华东作战,先后将第十六、第二十、第一○九师团调往上海和娘子关方面。沿平汉路及其两侧向南追击的日军主要是第六师团和第十四师团。10月中旬,日军相继占领元氏、赵县、赞皇、高邑、临城、柏乡、内丘。15日占领顺德(邢台) 17日再占邯郸,中国守军逐次撤至漳河南岸。19日,日军第十四师团从武安以南强渡漳河与关麟征第五十二军激战两昼夜。双方伤亡颇重,于丰乐、安阳间形成对峙。11月初,日军分三路强渡漳河,于11日相继攻陷安阳、大名。
        津浦线中国军队放弃德县,撤退至老黄河南岸布防。10月12日,日军第十师团一部渡过老黄河,相继攻占平原、张庄。韩复榘令所部第七十四师、第八十一师和第二十师退往徒骇河南岸。宋哲元则率部向临清、大名方面集结,再归平汉战区指导。津浦路北段改由韩复榘第三集团军统一指挥。在韩复榘指挥下,津浦线守军一退再退,先后丢掉高唐、禹城、临邑、乐陵、阳信、惠民、济阳。12月下旬, 日军由济阳和齐河相继南渡,一举占领济南。
        平汉、津浦路北段作战失利,除了武器装备等客观因素外,主要是南京国民政府实行片面抗战路线和消极防御的方针。参战指挥官消极防守,各部队不能协同作战,军队纪律废弛,作风腐败。尤其是平汉线中国军队的溃退。在刘峙指挥下“自涿州撤退至保定总退却止,官不知兵,兵不见官,只知奉命石家庄集合,不知其他。所以一退数百里,将民财骡马拉抢一空”。③刘峙的行为曾遭到全国各界的谴责。10月26日,国民政府监察院对其提出弹劾,指出“豫皖绥靖主任刘峙,恇怯畏死,未经激战,遂下令总退却,一退至石家庄,致使全冀皆失,而豫晋两省交受其祸。今又退至彰德矣。夫由琉璃河至石家庄计里四百余,石家庄至彰德计里亦四百余,是旬日之间,败退几达千里,自古及今,丧师失地未有如是之速者矣。”④刘峙对平汉线之溃败非但没有自责,反将失利原因完全归于部队战斗力差,缺乏空军支援和交通通讯工具落后等方面,并请求处分“抗战不力”的属下将领关麟征、曾万钟等人。对刘峙的失职,蒋介石偏袒有加,毫无责备,还将其擢升为第一战区副总司令,导致举国一片哗然。