之敵，激戰3晝夜傷亡極大。中國軍隊傷亡達4000多人，日軍為此也付出了2000人傷亡的代價。日軍也稱此役為“激戰中的激戰”。不得不撤出古北口，於12日退守南天門，與日軍形成對峙狀態。
到3月底以後，長城抗戰的形勢開始逆轉。3月27日，日本關東軍釋出第491號命令，決定軍主力重新轉向積極作戰，越過長城線，向灤東地區進攻。根據這一計劃，日軍將主力集中冷口方向。在長城六大口中，冷口居於長城的凹部，它關係著灤河中下游中國軍隊各防地的安危。假若日軍佔據了冷口，既可以威脅灤東中國守軍的側翼，又將陷冷口以西各口中國守軍於腹背受敵的境地。中國商震部黃光華師也與日軍拼死血戰，奪回被日軍佔領的關口陣地。日軍佔領長城各隘口的目地未能達到。3月27日，武藤信義下達向灤東地區進攻的命令後，佔領義院口的日軍混成第33旅團協同新增加的第6師團一部兵力，首先於4月1日向灤東發起進攻，先後攻佔了石門寨和海陽鎮。守軍何柱國部退守秦皇島。4月11日日軍攻佔冷口、建昌營和遷安後，灤河以西守軍的側背受到威脅。為避免腹背受敵，宋哲元第29軍、商震第 32軍、何柱國第57軍和第53軍之楊正治部，只得撤到灤河西岸，沿灤河佈防。第6師團展開追擊，先後攻佔灤東的盧龍、撫寧、昌黎各縣。灤河以東、長城以南全部被日軍佔領。
進犯冷口的日軍是第6師主力，另有混成旅第14旅和第33旅各一部配合，總計兵力達3萬人左右。中國冷口守軍僅有第32軍之第139師，與優勢日軍相比，兵力懸殊，且戰線過長，分兵把口。4月9日，陣地被突破，全軍退至灤河右岸，冷口及附近各關口全部失陷。由於冷口失陷，使喜峰口腹背受敵，第29軍被迫放棄喜峰口，奉命向灤西撤退。4月21日，日軍第8師又向南天門發動進攻，中國第17軍所屬3個師，輪番上陣抵抗，經8晝夜血戰，守軍始撤出陣地，南天門遂告失陷。
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長城各關###火（2）
南天門中國守軍
４月初，日軍佔領灤東後，再次向長城各口發起強攻。經月餘浴血戰鬥，４月１１日，由於冷口守軍傷亡過大，冷口棄守；冷口的失守，使喜峰口守軍腹背受敵，29日奉命撤退；從日軍撤出灤東後，在古北口爭取行動。４月20日深夜，日軍開始猛攻古北口以南的南天門中國軍隊防線，守軍黃傑第二師等輪番上陣抵禦，與日軍血戰八晝夜，至26日夜，日軍以傷亡５000人的代價迫使守軍後撤６00米，守軍也有３000多將士傷亡。古北口方向戰鬥尤為激烈，擔任阻擊任務的第17軍3個師交替上陣，浴血奮戰，堅守兩個月，到5月中旬，終因傷亡過重，撤出戰鬥。
簽訂《塘沽協定》
在塘沽舉行的華北停戰會議。中方代表自右到左為：徐燕謀、錢宗澤、熊斌和李擇一
當前線戰鬥最激烈的時候，中日間在北平的秘密談判也到了關鍵時刻。為了使日軍答應停戰，何應欽命令何柱國、王以哲、萬福麟等軍撤到寧河、寶坻之線，宋哲元部撤到三河、平谷以東地區。這樣，日軍第6師團在灤西的進攻如同旅行，未遇到中國軍隊的任何抵抗。
這時，新成立的北平政務整理委員會委員長黃郛到達北平，派出密使與日方人員談判。黃郛連夜與日方代表達成協議，決定中日雙方在順義、通縣、香河、寶坻、寧河、蘆臺一線全線停火。正在與日軍交戰的傅作義軍只好遵令停止戰鬥，向後撤退。日軍先後佔領冀東的豐潤、遷安、遵化、唐山、玉田、薊縣、三河、香河、平谷、密雲、懷柔等縣市。這時日軍從南、東、北三個方向對北平形成威逼態勢。至此，歷經近3個月的長城戰役的戰火逐漸平息下來。
5月25日，軍事委員會北平分會代委員長何應欽派軍使徐燕謀至密雲向日軍求和，雙方停止軍事行動。31日，雙方代表在塘沽簽訂了使中國喪權辱國的《塘沽協定》，在事實上承認了日本佔領東北三省和熱河，並把冀東置於日偽勢力範圍之內。廣大愛國軍民所進行的長城抗戰，終因國民黨政府採取妥協退讓的方針而導致失敗。蔣介石和南京國民政府即不願戰，又不能不戰；想和又不能和，繼續貫徹“攘外必先安內”的反動政策和“一面抵抗，一面交涉”的投降外交。日本侵略者由於在長城沿線受到出乎意料的頑強抵抗，損失慘重；國內發動對華全面戰爭的準備和國際環境都還不成熟，繼續執行“以戰促變”、“武力逼和”的方針，以圖達到“屈服華北當局”，“促使華中華南分裂”的目