1933年3月，关麟征奉命率25师随17军军长徐廷瑶北上，参加长城战役。3月9日，部队开到古北口前线，占领二线阵地，因一线守阵地的东北军王以哲部张廷枢旅一触即溃，关麟征亲率一团猛烈反击日军。双方短兵相接，战斗惨烈。关麟征被枪榴弹炸伤五处，成为血人，身旁官兵十余人全部战死，关麟征仍毫不动摇，从容指挥部队英勇杀敌，终于击退了敌人占领了高地，强占潮河支流北岸高地。
第2师如期抵达通县，补充弹药粮秣后，即奉命向古北口开拔。郑洞国所率旅部为前锋。3月12日子夜，郑洞国前往军部驻地受命，军长徐庭瑶命令：“前线很紧张，第25师已经打残了，日军正向古北口增兵，现在命令你部即刻出发，务于天亮前接防第25师阵地。”
郑洞国意识到前方形势严峻，立马赶回部队，率部以强行军的速度向第25师阵地南天门疾进。时值三更，寒气逼人。凌晨四时许，郑洞国部赶到第25师阵地。此时的第25师已血战三日三夜，仅以四个步兵团独挡日军一个师团又一个骑兵旅团的兵力，毙伤敌寇两千多人，自己亦死伤四千余官兵，战斗至为惨烈。
此时古北口已陷敌手，眼下的南天门则是古北口之战的第二战场。古北口守军原为东北军112师，伤亡惨重后由中央军第25师顶替。第25师伤亡惨重后，防线被迫撤至南天门。南天门北距古北口30里，地势险要。第2师接防南天门后，日军为左右国民党南京中枢的战略，进而实现控制华北的阴谋，决计首先集中兵力打击蒋介石嫡系部队第17军。除第8师团外，又调集滦东方面第6师团主力及满蒙伪军与满韩联合军第33旅，并配以空军、炮兵、坦克部队，向驻守在南天门阵地的第17军发起强大攻势，郑洞国旅部为全军前锋，防守以421高地为中心的一线阵地。
4月20日，战斗重新打响。郑洞国率部英勇反击，敌寇未能前进一步。翌晨，敌军陆空联手猛攻421高地，第2师与敌血战五昼夜，阵地虽未曾丢失，但伤亡过大。4月25日夜，第83师刘戡部接替南天门防务。血战又继续了三天。防御工事全被敌军炮火摧毁，第83师也伤亡惨重，被迫退至南天门以南600米的预备阵地，继续坚持战斗。此次中央军“八昼夜的血战，敌人伤亡之大，为'九一八'以来所少有。”
