国上下摒弃前嫌，形成了前所未有的抗日统一战线，各地军队向华北、华东前线集结，民众支援抗战的热情空前高涨。
而平津战场上的战事，并未因日军的初期失利而停歇。田代皖一郎得知部队在李辰炮兵的打击下损失惨重后，暴跳如雷，当即向东京参谋本部发电，请求增兵华北。东京方面早已做好全面侵华的准备，接到电报后，立刻下令华北驻屯军全线出击，同时调遣关东军两个师团、朝鲜军一个师团增兵华北，总兵力迅速突破十五万人。
七月八日清晨，日军集中兵力，向宛平城与卢沟桥发起了更为猛烈的进攻。日军的战机试图升空支援地面部队，却遭到了李辰部署在沧州、保定、石家庄三地机场战机的拦截。十余架日军战机刚飞抵北平上空，便被二十架我方先进螺旋桨战斗机包围，一场惨烈的空战随即爆发。
我方战机在速度、火力上均占据优势，日军战机根本不是对手。短短二十分钟的空战，日军被击落八架战机，剩余战机狼狈逃窜，我方仅损失两架战机。失去了空中支援，日军的地面进攻再次陷入困境。
宋哲源的二十九军依托平津的防御工事，与日军展开了拉锯战。二十九军的德械师展现出了强悍的战力，在北平城内的巷战中，士兵们利用熟悉的地形，与日军逐街逐屋争夺。日军的坦克在狭窄的街道上难以施展，被二十九军的反坦克炮逐一摧毁；日军的步兵在巷战中处处受制，每前进一步都要付出巨大的伤亡代价。
天津战场上，二十九军同样顽强抵抗。李辰支援的75毫米山炮与105毫米榴弹炮形成了严密的火力网，日军的进攻阵地被反复轰炸，士兵伤亡惨重。天津市民自发组织了救护队，冒着炮火抢救伤员，为士兵们运送弹药与粮食，不少市民拿起扁担、菜刀，加入到抗击日军的行列中。
而李辰的两个105毫米榴弹炮营，始终保持着对日军的压制。炮兵们根据前线传来的情报，不断调整射击目标，日军的集结点、炮兵阵地、物资仓库、交通枢纽，都成为了炮轰的重点。日军多次试图寻找榴弹炮营的位置，派出侦察机侦查与地面部队搜索，却因炮兵阵地隐蔽性极强，始终未能得逞，反而被我方的防空部队与游击队多次打击，损失惨重。
七月九日，李辰下令第十九集团军主力开始向华北集结。4万精锐将士分三路进军：一路沿津浦铁路北上，支援天津战场；一路沿平汉铁路西进，驰援北平；一路则驻守山东与河北交界处，作为战略预备队，随时应对日军的反扑。临沂兵工厂开足马力生产，武器弹
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