7月28日，在日军飞机、大炮的狂轰滥炸和步兵的轮番冲击下，南苑防线多处被突破。佟麟阁将军在指挥部队转移、试图组织反击时，不幸被日军机枪击中要害，当场壮烈殉国，时年45岁。他是全面抗战爆发后，第一位战死沙场的中国高级将领（陆军上将追赠）。
就在同一天，第一三二师师长赵登禹将军，也在南苑遭遇了厄运。赵将军就是当年在长城抗战喜峰口一战中，率领大刀队夜袭日营，杀得鬼子闻风丧胆的那位传奇英雄。此次南苑之战，他同样身先士卒，率部与日寇浴血奋战。在奉命向北平城内转移、途经大红门一带时，遭遇日军伏击。赵将军指挥部队奋力突围，不幸身中数弹，血洒疆场，壮烈殉国，时年39岁。
佟麟阁、赵登禹两位将军，在同一天为国捐躯，消息传来，举国悲痛！
南苑失守，佟、赵两位将军殉国，对二十九军的士气打击极大。同时，日军也已完成了对北平的包围。宋哲元军长在不得已的情况下，于7月28日晚下令放弃北平，率领二十九军主力向南撤退。7月29日，北平宣告沦陷。紧接着，7月30日，天津也落入日军之手。
与此同时，日本高层对此事是如何反应呢。
最初日本的陆军中央和政府高层，可能并未立刻意识到这次事件的严重性。毕竟，“下克上”这种事前不请示、事后追认的戏码，自“九一八”以来已经上演过多次，他们似乎已经有些“习惯”了前线部队的独断专行。或许，他们最初也以为这不过是又一次可以控制、甚至可以利用来向中国施压的“局部冲突”。
然而，这次的情况不同了。中国方面展现出了前所未有的强硬抵抗意志，战火非但没有被局限在卢沟桥一地，反而迅速蔓延。事态的升级速度超出了东京的预料。
随着战报不断传来，局势日益严峻，昭和天皇裕仁也开始感到不安，他召见了当时的陆军大臣杉山元，询问军方的应对之策和战事前景。
面对天皇的忧虑，杉山元——这位统制派的核心人物之一，却表现出了惊人的（或者说是灾难性的）乐观和自信。他向天皇保证：皇军必将迅速取得胜利，解决所谓的“中国事变”。
当天皇进一步追问需要多久才能解决时，杉山元给出了那个后来被证明