在首场交锋中倭寇以骑兵为主，加之人数过少，29军战士反应迅速，拼死抗敌堵住了缺口，让倭寇这次袭击无功而返，但是这次交锋也使我方了解自己武器装备与小鬼子的差距。
了解前线实际战斗情况后，借鉴127团的战斗经历第37师109旅旅长赵登禹认为，我方武器火力与敌人差距过大，如果在之后的战斗中仍然保持正面交锋的作战方式，我方将士必定会伤亡惨重，稍一思索，赵登禹决定剑走偏锋。
次日凌晨，赵登禹接到了倭寇集结主力部队准备总攻的消息，于是立即下令将部队进行划分，其中4个营在战场正面负责牵制敌人的主要部队，另外两个营趁着天还未亮绕到倭寇后方进行偷袭。
两个营的战士们提前在隐蔽的位置挖好战壕后进行埋伏，在倭军行进到此处时，战士们突然从战壕里冲出与倭军进行白刃战，此举将双方的武器差距完全拉平，也让倭军这次总攻的意图得以被抑制。
既然双方的唯一差距就在武器上，那白刃战毫无疑问可以弥补这种差距，于是赵登禹准备继续和倭军进行白刃战，这样可以获取赢得倭军的机会。
11日3时，29军的大刀队从倭军防备薄弱的悬崖方向登上鬼子防区，赵登禹，佟泽光两位旅长身先士卒手持大刀冲入敌营，这场战斗充分发挥了我方军人在白刃战中的优势，成功歼灭了敌军两个联队。
早晨7时，倭军再次用猛烈的炮火轰击喜峰口各阵地。上午10时后，倭军开始把炮火移向喜峰口上，西侧的高地，顿时炮火连天随即在猛烈的炮火掩护下，倭军的步兵向高地冲锋，我军队反应迅速予以勇猛还击，一次次的打退敌人步兵的进攻。激战延续到下午3时许，尸横遍野，血迹斑斑。我方军队也因伤亡过重而不得不后撤，高地为倭军所占。
倭军如果占领西侧高地，势必会让我方军队的全部阵地处于不利形势。千钧一发之际，赵登禹果断下令：“立即组织还击，迅速夺回高地！”
下午4时，反击开始。他们速战速决，仅凭1个小时，就已登上西侧高地，在那里与倭军展开殊死搏斗。士兵们个个奋勇当先犹如猛虎，手中的大刀更是大显神威，砍杀鬼子数百人。战士们挥刀杀敌，左砍右杀，如过无人之境，倭寇望之丧胆。
经过一天的激战，我方虽歼敌五百余人，但是伤亡三百余人，连、排长5人捐躯，最后倭军残余部分狼狈溃逃，西侧高地也被我军夺回。
经过两天多夜以继日的混战，敌我双方均伤亡惨重，阵地上战尸横陈，血流成河。 宋哲元、张自忠、冯自安几位指挥官深知，如此单靠拼杀的战场消耗性战术并非善策，遂决计于11日夜对敌人施行大规模夜袭，并命赵登禹组织实施。
在得到29军军长宋哲元的批准后，几人作了具体的战斗部署：
将第一线正面阵地交给王治邦旅固守。
一路由赵登禹率领2个团从左翼出潘家口，绕至倭军右侧背后。“占领三家子、小喜峰口，协同正面王治邦旅夹击喜峰口西侧高山敌人”。
另一路由佟泽光率领李九思团及仝瑾莹团，从右翼经铁门关出董家口，“绕攻敌左侧背，攻击喜峰口东侧高山敌军”。
“王岷山营占领白台子，已将通宽城子大道破坏堵塞，以防止敌兵增援。”
待赵、佟两路袭击得手后，正面阵地王治邦旅即可行军出击。
按照既定部署，11日深夜，两路分头出发。 赵登禹亲率的董升堂团，出潘家口到达喜峰口附近的三家子，这里是倭军骑兵的宿营地。此时的敌兵还在鼾睡之中，不知死亡将至。四周一片寂静，只有成群的马匹遍布营区。
这一带附近和喜峰口内外，前几日下过雪，到处结着冰。但29军官兵不觉寒冷，情绪高涨的在冰雪中行走。董团抵达三家子、小喜峰口时，王团也到达了狼洞子及白台子的倭军炮兵阵地。
其实倭军有条军规：凡在战场宿营一律不准脱衣。但是，因长期以来倭军从未遭过我方军队的袭击，所以倭军内部对纪律有所松懈。除了在老婆山配备了兵力担任警戒任务外，其余主力部队此时都在小喜峰口以北强占的民房中，他们脱衣酣睡，万万没想到29军竟能雪夜袭击。
战士们冲入营房，举起大刀，杀声震天，顷刻间敌人脑袋应声落地。其他倭军从睡梦中惊起，朦胧中就看到寒光闪烁的大刀直砍过来，顿时吓得魂飞魄散，不知所措。许多敌兵尚未清醒，便已身首异处，魂归西天。有的则鬼哭狼嚎，抱头鼠窜。我军则是越杀越勇，片甲不留。
第三营预备队行进到横城子时，被敌方哨所发现，呜枪报警，赵登禹急令大刀队员向横城子的敌军强袭。大刀队员个个威武霸气，了无惧色、奋勇直前与敌人近身肉搏，厮杀在一起。
次日凌晨1时，赵登禹部由当地老乡带路，沿滦河西岸绕到蓝旗地，然后东折，向盘踞在蔡家峪、白台子的敌军炮兵阵地发起猛攻，倭方面认为29军不敢以数千之众，深入他们腹地偷袭，因此疏于防备。王长海的127团个个勇猛无比，无所畏惧，他们迅速逼近营区，挥刀就杀，将敌方护卫炮兵的外围部队全部消灭后，杀入敌人炮兵阵地，用手榴弹、炸药包将敌军的山炮、铁甲车给炸毁。
此时以是拂晓，盘踞老婆山的敌军发现背后受敌，转过枪口便向我方军队扫射，我军一面反击，一面继续摧毁敌人的装备。 营长苏东元熟知炮兵技术，利用俘获的敌军大炮，向高地的敌人连射二十余发，发发都中，中弹之处朵朵开花。令人惋惜的是苏营长不幸敌人的流弹击中壮烈牺牲了。
赵登禹见天光大亮，我军已明显暴露，不宜久战，遂命部队抓紧战机，摧毁敌人一切接应的车辆，弹药等武器。霎时间火光四起，浓烟猛烈，敌人的18门炮都被毁坏，并缴获机枪二十余挺、作战地图、望远镜等物品，敌人的装甲车也被我军破坏殆尽。
战斗中一位战士，面对轰轰而来的倭军装甲车，将大束手榴弹捆在身上，待铁甲车开过来，钻入车底与敌人同归于尽。和其壮烈。
驻守在老婆山的倭寇看见附近火光冲天，便知我军来袭，火速前来增援，好在佟旅部已到达接应，这才将敌方击退。 此役杀敌众多，击死敌人指挥官一名。但我军也伤亡惨重，团副胡重鲁，营长苏东元，连长二人阵亡；受伤者团副一人，营长二人，连长七人。”
倭寇在遭受我军11日夜间的重创后，十分恼怒。12日，倭寇沉寂了一个上午。下午时分他们集结了更多的兵力开始攻打喜峰口长城，他们利用自己在武器上的优势，急调倭机4架到喜峰口、撒河桥等处轰炸，投弹20余枚以炮火覆盖的方式轰击29军阵地，让战壕都被炸平，已报夜袭之仇。
但29军战士不畏敌军炮火，拼死攻击倭寇阵地，战斗中有一人外号老毛子，当时敌人利用墙孔架设歪把子机枪封锁道路，老毛子便匍匐爬到墙下伸手抓住发热的枪管，硬是将机枪生生的拽了出来。
由于29军战士们的拼死抵抗，倭寇渐渐展现了颓丧之势，喜峰口战役的正面战场态势随之扭转。
13日拂晓，倭寇松野尾派先遣队主力攻击29军正面阵地，由倭寇米山队向我军右侧背展开袭击。29军官兵竭力抵抗，致使倭寇方此次进攻未能得逞，而返回长城一线。
而后倭寇方第8师团长西义一得知战况告急，立即派遣约一个步兵大队和约一个野炮兵中队，乘汽车前往喜峰口增援
下午，不死心的倭军再次进攻喜峰口，但最后都以失败告终，后撤到遵化以北25公里的半壁山。
29军占领了喜峰口战场上所有的有利地形，多次击退了倭寇的攻势，让敌人的增援部队始终无法突破喜峰口。
3月14日，29军收复老婆山。
经过多日与倭寇的交锋，第二十九军虏获了敌方的坦克11辆，装甲车6辆，步枪六干多支，俘敌万余。歼灭了敌人的有生力量，延缓了敌人控制长城的进程。 倭寇也不得不承认，喜峰口战斗“丧尽了倭寇的名誉”，遭受了“明治建军以来60年未有的奇耻大辱”。
这场战斗不光歼灭了敌军的士气也打破了倭寇不可战胜的神话，还缴获了大量的装备物资，在物资中甚至还有倭寇的飞机。这让29军战士的士气高涨，同时激励了全国的抗倭热情。
李增本来对政府只专心于无用的清党活动，而不举国之力抵御外敌的行为甚是失望，但现在29军的抗敌之举，可以说也是给了自己一记强行针，让自己看到国家抵御外敌的些许希望。
而全国的广大民众在看到消息之后更是极其振奋，很多人纷纷赶往前线劳军，更是捐钱打造了精钢大刀寄往前线，希望29军战士们能用这些大刀杀死更多的鬼子。
在这次的战斗后，倭军伤亡惨重，士气也随之低落，更是闻大刀队色变，甚至会在睡觉时在脖子上套一个铁质项圈，以防止在夜间被削去了脑袋。
喜峰口是倭寇发动热河作战以来的首次受挫，关东军司令官武藤信义火速调兵增援，并将作战重点转向罗文峪，企图从侧后攻击喜峰口以西的我军阵地。
14日，我军又开始行动，各部队分头出击，闪电般地冲入倭方阵地，充分发挥大刀的威力。又是在拂晓时分，敌人又在酣睡之中，又一次遭到突袭，许多倭寇又是当场被砍死，幸免一死的倭寇又是抱头鼠窜，我方没有恋战，采取速战速决的战术，在杀伤较多的敌人后，又迅速地撤回到自己的阵地上。
14、15两日，第8师团长增调的鲶江部队及嵯峨部队相继到来，参加作战。
15日，倭寇退到孟子岭附近，而潘家口附近几乎已经没有倭寇的踪迹了。
喜峰口的战事，从9日下午开始，经过7昼夜的激烈战斗，凭借29军顽强拼搏的精神坚守阵地，始终未被倭寇突破；此后，两军虽有对峙，不时有些接触，但倭寇的战事重心由喜峰口移到罗文峪方面去了。
连日来，倭寇在喜峰口方面的进攻不仅未能取得实质性进展，还遭受了29军战士的顽强抵抗和连番重击，损失巨大。
16日，倭寇把进攻重点转向罗文峪，企图包抄喜峰口的左侧背、实行战略上的突破。29军军长宋哲元命刘汝明师严阵以待，刘汝明师的将士们严防死守经过3天的激战，死伤无数最终击退了倭寇的进攻，迫使倭寇方撤至罗文峪北10里以外。
此后，不肯善罢甘休的倭寇又从喜峰口西侧发动了几次进攻。但因我军掌握有利地形，均不费吹灰之力就击退敌人。
这也迫使敌人不敢再轻易在向我方发起进攻。