此时关东军的察哈尔派遣兵团主力仍滞留在热河方向，张家口一线相对平静，长城以北仅由伪蒙军驻守，防御十分薄弱。
傅作义敏锐地抓住这一战机，决定趁关东军尚未西进之际，发起主动进攻，夺取长城以北的战略要地张北县。
他精心部署了东西两路包抄计划。
东路军，由刘汝明的68军执行，从张家口就近向北进攻，先攻占崇礼作为前进基地，再伺机向张北推进。
西路军，傅作义亲率第35军和骑兵第1军，进攻尚义，商都和化德。
形成对张北的西，北两面夹击之势。
这位曾在绥远抗战中重创日军的名将信心十足，并不畏惧日本关东军的嚣张气焰。
然而，就在傅作义部连克商都，化德，攻势如虹之际，南口战场却突然急转直下。
并且刘汝明部在攻占崇礼后突然停滞不前，面对张北县城的坚固防御，竟徘徊不前，拒绝执行强攻命令。
更糟的是，南口方向不断传来告急电报，汤恩伯的第13军已陷入苦战，亟待援兵。
面对这一突发变故，傅作义不得不忍痛放弃即将到手的胜利果实。
他立即调整部署，从后方紧急抽调第72师和独立第7旅驰援南口。
亲自赶赴怀来，统筹协调援军调动。
命令东路军刘汝明部固守已占领阵地，停止冒进。
南京统帅部此时也密切关注着战局发展。
在给汤恩伯的电报中，明确指示：必须死守现有阵地，不得擅自后退。
即使形势恶化，也必须坚守怀来要地，待援军抵达后，再伺机反攻。
这封电报凸显了南京方面对南口战略要地的重视程度，即便面临全军覆没的风险，也必须守住南口这道门户。
傅作义的北线攻势虽被迫中止，但其战略价值不容忽视。
成功牵制了察哈尔北部日军，减轻了南口正面压力，展现了傅作义敏锐的战场嗅觉和果断的决策能力。
不过也显示出抗战初期华夏军队处处设防，兵力分散的困境。
而刘汝明部的犹豫不前，则暴露了部分将领作战意志不坚决的问题，这一问题在后续战役中仍会反复出现。
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1937年8月19日，南口战役迎来了最为血腥的一天。
黄楼院，禾子涧，沙窝铺一线，华夏军队与日军第五师团展开殊死搏斗。
战至黄昏，第13军第12旅的阵地上尸横遍野，短短一天内就有1200余名官兵永远倒在了这片焦土之上。
与此同时，居庸关方向更是险象环生。独立混成第11旅团的日军突破了中国守军的层层阻击，不仅攻至居庸关城下，甚至一度突入南门。
守军凭借城墙进行殊死抵抗，每一条街巷都成了绞肉场。
就在战况最为危急的时刻，卫立煌带来了振奋人心的消息，李默庵的第14军三个师正在火速驰援，预计再有一两天时间就能抵达镇边城附近。
汤恩伯立即意识到，这是一个难得的战机。
他决定利用日军侧翼即将暴露的时机，发起一场大规模反击战，一举扭转战局。
8月20日，傅作义带着援军火速赶到怀来。
他顾不上旅途劳顿，立即与汤恩伯展开紧急磋商。
经过缜密分析，两人最终敲定了反击方案。
第72师主力集结于横岭，从北面发起进攻。
独立第7旅进驻成家堡，从南面实施夹击，重点打击黄楼院方向的日军
待李默庵部抵达镇边城后，形成合围之势。
作战命令迅速拟定完毕，只待下发执行，各部队指挥官都已接到通知，正在紧张地进行战前准备。
就在反攻命令即将下达的千钧一发之际，傅作义突然喊停进攻计划！
原来，他刚刚接到紧急军报，
1937年8月20日凌晨3点，张家口告急！！！
驻守热河的关东军察哈尔派遣兵团已突破张北防线，正以机械化部队快速向张家口推进。
傅作义作为第七集团军司令，当然明白张家口一旦失守，不仅意味着察哈尔全境沦陷，更会切断整个南口战场的后路。
“张家口若失，我军将腹背受敌！”傅作义的声音里带着罕见的焦急。
他当即决定，立即率部回防张家口，南口战场只能暂时转入防御。
面对这一突发变故，汤恩伯不得不紧急调整部署，收缩防线，重新规划了南口防御体系，将战线划分为三个固守区。
第一固守区，居庸关，青龙桥。
防守部队：第89师、第21师121团和124团。
任务：扼守平绥铁路要冲，确保南口门户安全
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第二固守区，黄楼院一带。
防守部队：第21师剩余部队，第4师10旅。
任务：阻击日军第五师团主力，迟滞其进攻步伐。
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第三固守区，横岭，镇边城。
防守部队：第4师主力，第72师一个旅。
任务：构筑最后防线，为援军抵达争取时间。
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侧翼防御：永兴，延庆，赤城防线。
防守部队：第94师、第84师
任务：防范日军从热河方向迂回包抄。
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这一防御部署虽然暂时稳定了战线，但也暴露出严峻问题：
兵力分散，各防御区兵力均显不足，南口战场的华夏守军总兵力已不足3万人！
难以组织有效反击，被迫放弃主动权，完全转入消极防御。
第94师和第84师的防线长达120公里，防御极为薄弱！
李默庵部仍在行军途中，具体抵达时间难以确定。
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汤恩伯的收缩防御，想法很好，但可惜日军行动更快，而且行动效率也更高。
当汤恩伯的防御计划刚刚出炉，日军就已经嗅到了战机。
侦察机发现李默庵第14军正在向北移动的迹象后，日军就立即做出反应。
从第6师团抽调第36旅团，临时编组为牛岛支队，命令该支队火速进驻门头沟地区设伏。
同时调第20师团进驻良乡，牵制可能增援的26军。
日军这一系列动作干净利落，完全打了中国军队一个措手不及。