长城东线冷口失陷后，日军攻进长城。此时，蒋介石一心“剿共”，谋求对日妥协，派黄乳负责对日交涉。黄乳刚受命就在上海与日本人频繁接触，寻求妥协途径。这时何应钦、汪精卫等接连致电黄乳，要他加紧和日方接洽，“寻和平途径”。黄乳当即与日本武官根本博接洽。根本博表示，日本进攻不停，是因为中国军队对古北口的南天门日军阵地炮击之故。
5月13日，南天门守军受命撤至九松山一带。但日军并不以此为满足，几天间，又侵占了密云、牛栏山、平谷。滦东日军也西渡滦河，于5月16日占领唐山，并继续西犯至玉田、宝坻、三河，向平津进逼。5月24日，日军逼近顺义、通县、香河，北平处于日军三面包围之中。
5月23日，何(应钦)黄(乳)联名电：“唯各部队兼月作战，将士伤亡甚多，疲敝之余，战意已不坚决……而日人复以多金资助徐燮元、孙传芳、白坚武等失意军阀，有组织华北联治政府之议。熟权利害轻重，与其放充平津，使傀儡得资以组织伪政府，陷华北于万劫不复，何若协商停战，保全华北，徐图休养生息，以固党国之根基，较为利多害少。”向国民党中央建议停战。
日本以侵占热河之目的业已达成，且鉴于国军之主力依然存在，尤因战场扩大，其兵力已感不足，第二步侵略计划尚待准备，遂有停战之议，并由英使出面斡旋。国民政府权衡全般情势，拟议暂时停战，特设行政院驻北平政务整理委员会，辖河北、山东、山西、察哈尔与绥远五省，以及北平、天津、青岛三特别市。任命黄郛为委员长，与日方折冲停战。5月31日，中国以北平军分会参谋长熊斌中将为代表，日本以关东军副参谋长冈村宁次少将为代表，在塘沽签立停战协议。
6月3日蒋介石在日记记：“我屈则国伸，我伸则国屈。忍辱负重，自强不息。”6月5日，蒋介石日记又记：“协定成立停战政策得告一段落，人民暂可安息;国际形势，当有进步。对内对外，得此整顿准备之余豫，其足为复兴之基乎!”为日后抗战做整顿准备。
《塘沽协定》的签订，使中国暂时失去了热河全省和冀东22个县的领土。据战后统计，中国军人死亡16725名，负伤24019名，而日军的伤亡仅2600名。中日双方伤亡的比例大大超过了1932年“一·二八”淞沪抗战。
长城抗战是1933年蒋介石指挥中国军队进行局部抗日的典型战争，蒋介石的妥协停战虽存在争议，但中央军的英勇抗战却不可抹灭。
