蒋从“七七事变”的第二天起就一直叮嘱宋做好对日防御。中央政府开始给予29军大量物资支援，并且从山西、河南、安徽等地调集中央军、地方军北上给宋撑腰，但当时宋并不积极响应。那时的蒋是干着急，插不上手，北上部队也只能在保定和沧州一线打转转。《史记·屈原列传》中说人穷则反本。如今大难将至，宋哲元无奈不耻相求，蒋也只好暂时把对宋的怨愤放到一边了。26日当晚9点，蒋复急电与宋：“甲、北平城防立即准备应战，切勿疏失。乙、宛平城防立即恢复戒备。此地点重要，应死守勿失。丙、（宋）兄本人立即到保定指挥，切勿再在北平停留片刻。丁、决心大战，照中(正)昨电对沧保与沧石各线从速部署。”电报发出之后，蒋觉不妥。第二天，蒋再次致电宋：“请兄静镇谨守，稳打三日，则倭氛受挫，我军乃易为力。务望严令各部，加深壕沟，固守勿退。中央必星夜兼程，全力增援也。”
前面我们提到过，日军为此次战斗，已经调集了222架飞机。而当时中国的作战飞机全部只有300多架，真正能够用于实战的也只不过几十架而已。因此，尽管29军已经意识到了制空权的至关重要性，但蒋在空中支援方面能做的十分有限，这为后面的战斗留下了极大的隐患。
7月27日，这是 中 日 战争史上一个特别值得记住的日子。
中国，南京方面。早8时30分，蒋介石确定了华北地区防御战的计划。其部署为：
1、北平及其周围地区的卢沟桥、涿县、长辛店之线由29军固守并保持与保定方面的确切联络。
2、 中央军先以主力集结于沧州、保定一线，以保证对平津的援助，同时期与日军在流出北平后的永定河地区作战；
3、仍按原定计划在沧石之线上构成阵地，期在此线上与日军血战。
4、对北上的各部队明确作战区域。令孙连仲部第26路军向流经长辛店一带的永定河地区前进，归属宋哲元调遣。其原防地保定及沧州市的任丘、河间和献县由万福麟第53军接防并构筑阵地。
中国，北平方面。7月27日夜11时20分，宋哲元发表“感电”，通告“守土自卫”。宋在原防守北平地区“作战预先号令”的基础上，向所属各部队下达了作战命令。其主要内容为：
(一) 兵力部署：将全军分为三路：
防守北平地区的部队为第一路军。其中，以第132师、38师之113旅及军特务旅驻守北平南部地区部队。负责在北平永定门(不含)以南的大红门、南苑兵营、团河、黄村和庞各庄之线各要点构筑阵地进行防御。为确保南苑兵营安全，在西红门、新宫小红门及旧宫村配置一定兵力。驻南苑兵营之部队为南部地区之预备队，随时准备策应各部队；另外以第113旅(除225团外)防守北平东南现廊坊安次及天津武清县城，并择机破坏敌军交通线。以冀北保安队之2个旅及独立第39旅为北部地区部队。负责在北平城西北角至北苑、沙河镇、昌平车站之线防御。以37师之111旅、独立第27旅、38师特务团及北平保安队为城防部队，负责坚守城垣，同时消灭城内日军。以骑兵第9师(除第1旅外)为机动部队，负责在地区守备部队前方积极突袭日军，辅助防御部队之作战，并破坏袭扰日军后方交通线。以37师(除111旅外)、独立第25旅、骑兵第9师之第1旅、冀北保安1旅第1团及河北省保安队为总预备队，同时负责密切监视卢沟桥附近之敌，相机出击，将其击歼。
防守天津地区的部队为第二路军，下辖第38师之112旅、114旅、独立第26旅及天津保安队。须迅速进入市区布置城区坚守，同时派出兵力警戒大沽和塘沽。
第三路军负责防守察哈尔省，下辖第143师、独立第29旅、独立第40旅、独立骑兵第13旅及察哈尔省保安队。须派出一部兵力据守南口，此外还须与沙河镇第一路军北部地区部队协同，随时消灭侵入昌平之敌。
(二) 作战方针及作战方法：
持久防御平津两市及其附近地区并伺机反攻，争取对 日 作战的最后胜利。
除平津守城部队外，其他部队采用游击战法，集中兵力歼灭孤立之敌。以埋设地雷或挖掘陷阱之法在敌机械化部队经过的道路上予以截击。各作战部队须采取侧背奇袭的方式相互主动支援，违者军法从事。
日本方面。27日8时40分，日本内阁在首相官邸召开紧急会议，同意参谋总长闲院宫载仁亲王及陆相杉山元提议的在陆军中实行第二次动员。9时30分，陆相杉山元上奏天皇获得批准，11时50分第二次动员令下达。军部决定从8月1日开始，在10天至两周内，将板垣征四郎的第5、谷寿夫的第6和矶谷廉介的第10师团输送至侵华前线，隶属于驻屯军。还预定将第11师团派往青岛、第3师团派往上海。以上合计动员约20.9万人、各种后膛火炮200门，坦克171辆、战马5.4万匹。日本海军紧跟着陆军向华北派遣国内师团的决定，于27 日 当天以《省部关于处理时局及准备的协议》向海军下达了：“鉴于今后形势有很大可能导向对华全面作战，因此海军必须进行对华全面作战的准备。” 在天皇批准日本军部的奏章之后，日本政府官房长官发表声明，谴责中国军队在廊坊和广安门事件中，以武力妨碍
日军保护交通线和保护侨民。声称日军为保证完成上述任务，不得已而采取自卫行动。至此， 随着日 军参谋本部中“不扩大派”的石原莞尔等亦转而支持在日本国内展开第二次动员，日本陆海军界及政界对华的作战方针便得到了暂时的高度统一，即增兵华北以求速战速决。
在日本军政两界对外宣布增兵的命令和自卫声明之后，7月27日当日，日本军队便开始抢占各战斗要地。在北平北面，关东军酒井镐次独立混成第一旅团，由古北口经顺义进占了昌平的沙河镇，这一步既可切断北平至张家口的平绥铁路又可伺机攻击永定河沿线守军，日军这一步抢占了极为重要的战略要地。铃木重康的独立混成第十一旅团濑良支队由高丽营前进，击败守军冀北保安队第2旅后迅速占领了北平城边的清河镇，楔入到西苑与北苑之间，与二十九军独立三十九旅形成近在咫尺形成对峙。冀北保安队退至北平黄寺。在北平东面的日驻屯军步兵旅团第二联队步炮兵2000余人，突然攻击通县附近宝珠寺的中国守军独立三十九旅一营，一营苦守阵地战至午夜以后，突出重围退至南苑。在北平南面，日军第二十师团主力集结在距南苑二十九军军部偏西南约3公里的团河村附近及偏东南的马驹桥。在北平西面，驻屯军步兵旅团主力从丰台围向南苑西北方向，此三股日军主力形成对南苑的夹击，南苑防守形势岌岌可危。此外，日军还将二十师团的三个大队作为预备队留守天津。航空兵团亦前移至天津和承德，随时准备起飞与陆军协同及与中国空军作战。随着日军各部队到达指定位置，日军已完成了攻击前的所有准备，只待一声号令即对二十九军发起全面攻击。
27日当天，宋哲元开始实施他的作战部署。他最不放心的当属被日军大兵压境的南苑。显然距离日军主力仅3公里且腹背受敌的南苑不宜再作为军部所在地。他下令：军部于当日搬进北平中南海；急调在河北沧州驻防的132师师长赵登禹火速赶往南苑出任前敌总指挥。赵登禹即是1933年在喜峰口指挥109旅鏖战日军谱写大刀英雄曲的猛将。宋哲元在危难之际想到他，足见他在宋心目中的分量。此外，再命令仍在北平的143师师长刘汝明，立即赶回张家口。刘汝明算比较幸运，因为他的列车刚过沙河镇，沙河镇即被酒井镐次独立混成第一旅团所占领，且日军还拆毁了大约500米的铁路以阻断平绥铁路往来交通。此时南苑守军包括由“一二·九”学生运动的大中学生组成的1500余人的学兵团、特务旅的两个团、骑兵第九师的一个团及第三十七师的炮兵和步兵各一个团、第38师董升堂114旅的227团和113旅张文海的225团，总兵力约8000余人。38师师部原本是在南苑，在宋哲元27日的部署命令下达后，由副师长李文田率领紧急转往天津。虽然29军军部已经撤入北平中南海内，但是主持军部工作的副军长佟麟阁却仍然留在了南苑，他给自己留下来的理由是：我身兼学兵团的团长，理当与学兵团同生共死。战死者荣，偷生者辱，荣辱系于一人者轻，而系于国家者重。此杀敌报国时也！
再说赵登禹，接到调令自是不敢耽搁，即刻出发。赵因走得急，所以只带了身边的一个团赶往南苑，其余增援部队尚在后续开拔中。部队刚刚赶到南苑兵营南面不远驻有29军一个骑兵营的团河行宫就参与了对日军的战斗。团河行宫是清代皇帝前往南海子皇家园囿行猎时修建的四所行宫中最豪华的一座。团河行宫兵营主要是29军的福利工厂，除骑兵营外尚有百余名伤残兵。面对日军川岸师团有飞机助阵的进攻，官兵们从27日下午一点一直坚持到了傍晚就再难以支持了。赵登禹只得率残部退至南苑兵营，日军占领了与南苑兵营互为犄角的29军团河营地。
南苑兵营周围建有院墙，营区较大，中间的隔墙将整个兵营分为南、北两营区。赵登禹到达南苑之后，紧急对防御进行了如下部署：将指挥部设在原军部内，以38师114旅和学兵团、军官团、132师特务团和军特务旅守南营区；以骑兵师第2旅、38师特务团、骑兵营及刚从通县败退出来的高鸿恩营防守北营区。针对日军的部署情况，南苑将南营区作为防御重点。军官团和132师特务团守东围墙、学兵团守南围墙东南段、114旅守南围墙西南段和突出的耙场、军特务旅守西围墙。
27日下午，国民党军事委员会政训处张刘健群和戈定远飞抵北平，两人此行是奉蒋介石之命劝说宋哲元速往保定。两人在天黑后才由秦德纯安排车辆接入城内面见宋哲元。刘健群是国民党复兴社的书记长出身，能言善辩。在他巧舌如簧的劝说下，宋答应再与日本人敷衍3天，期间调3个团的兵力入城补充北平的防守力量，然后按照蒋的旨意前往保定。宋还有些担心地要求：若果然战事起，请蒋委员长命孙连仲北上援我。刘自然应允向蒋报告。当晚，刘前往保定。第二天午时，刘面见孙连仲时便将宋的请求如实告知。同时，刘又接通石家庄行营办公厅林蔚文参谋长的电话，请其将宋的请求转呈蒋委员长批准。
27日夜，驻屯军司令官香月清司得到了一份关于29军最新军事部署的重要情报。香月清司对情报确信无疑，因为提供情报的是冀察绥靖公署的警务处处长、平津卫戍司令部高级顾问潘毓桂。潘毓桂不是一般的小人物。潘的父亲在清末时是宋哲元父亲的长官，对宋父有提携之恩，两家交情笃深。潘与日本人也交情不浅，还认下了 日 本 人 山口文雄的女儿山口淑子——后来成为电影明星的李香兰为义女。香月清司上任虽然不久，但也听闻过北平才子潘毓桂与驻屯军关系密切，便授意下属私下向潘透露日军欲攻击平津的消息，希望潘等亲 日 分子从中配合。潘毓桂则投桃报李向香月清司出卖了29军最新的军事部署。得此重要情报的香月清司决定不在等到最后通牒给予29军的最后期限即28 日 中 午了，而立即将日军总攻提前至7月28日凌晨2点。
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