古北口又称虎北口，是长城上一个重要关口，位于密云县城东北百余里的燕山山脉中，有“京师锁钥”之称，是兵家必争之地。918事变后，日本亡我之心不死，1933年初日军逼近热河，热河省主席汤玉麟畏敌如虎，不战而退，日军不费一枪一弹占领热河承德，直逼长城，威胁北平、天津。热河失守全国震惊，3月12日国民政府批准张学良辞职，由何应钦代理北平军分会委员长。在江西“剿共”的徐庭瑶率中央军第17军主动请命北上抗日，他和其它兄弟部队在长城古北口与日军激战，史称古北口战役。
1933年3月4日日军西义一中将率第8师团在飞机的支援下全力向黄土梁极其以西地区进攻，北平军分会令第107师北上至青石梁一带占领阵地，掩护后方部队集结。6日第17军的关麟征第25师接张学良的5051号命令进驻密云，黄杰的第2师向通县集中，7日东北军（奉系）王以哲的第67军向古北口推进。8日第25师接张学良电向古北口的石匣镇出发。因热河军溃退过快，青石梁失守，第107师在黄土梁激战4天，于9日向古北口撤退。
第25师到达古北口后因立足未稳，请求奉系王以哲部再坚守几天，由于派系作怪，王以哲不肯，并和关麟征发生争执，后王以哲才勉强同意，不久王以哲除留下一个团防守将军楼外，其余东北军（奉系）撤走。关麟征以杜聿明的第73旅占领古北口东西两座高地，抽戴安澜的第145团的一个营接管龙王峪一带东北军撤出的阵地。张耀明的第74旅集结于黄道甸附近，师部设于古北口南门外的关帝庙一带。
3月10日日军在火炮 的掩护下进行了正面宽大的侦察性进攻，11日第8师团主力向右翼阵地进攻，东北军留下的那个团不支而退，制高点将军楼失守，并占领古北口关口，日军乘胜包围第25师戴安澜的第145团，因电话线切断，第145团伤亡殆尽。在危难之时师长关麟征令杜聿明代理指挥，亲率149团进攻将军楼。日军训练有素，各种武器都打得很准，特别掷弹筒这种小炮威力很大，第25师官兵没有配发钢盔，掷弹筒即便没打中，炸起的石块也可以击伤中国官兵。第149团王润波团长在此战斗中以身殉国，师长关麟征胳膊被弹片击中，经过苦战占领北山，但此时师部被炸，师长关麟征只好放弃攻占将军楼，收缩兵力，固守阵地，令杜聿明为代师长，梁恺任第73旅旅长。
当晚杜聿明恢复师指挥所，鉴于参战各部伤亡惨重，兵力数量优势不复存在，无法组织预备队，设二线阵地，准备撤退，请示徐庭瑶军长同意后，在古北口以南的南天门一线构筑阵地。12日日军在重火炮和飞机的支援下，开始猛攻，第145团被分割成两部分，师指挥所再次受到攻击，第25是只好撤退。开战之初，第145团向一个叫“帽儿山”的高地派出一个7人的侦察哨，由于联络中断，这7人没有接到撤退命令，仍然坚守，13日日军调来飞机重炮猛攻，而七勇士居高临下依靠地势顽强机智抵抗，子弹打光了，用石头砸，用枪托、刺刀和鬼子肉搏，全部壮烈牺牲。鬼子原以为高地上有几十人把守，当他们发现只有7具中国军人的尸骨时，大为震惊，下令挖了个大坑，将7人合葬，在坟前立了一块木碑，上面写着“支那七勇士之碑”，然后率全体官兵鞠躬致敬。
13日杜聿明将师指挥所移至南天门，和张耀明、负伤的梁恺两位旅长商量后，动员一切手段联络被打散的部队，恢复建制，稳定官兵情绪，以南天门为中心，固守阵地，等待后援。徐庭瑶军长令黄杰的第2师接管第25师的防务，第25师撤回补整。在这几天的战斗中中国官兵伤亡4千人，日军伤亡2千人。关东军第8师团从14日起停止了进攻，积蓄力量准备再战。利用这段空隙，徐庭瑶军长命令扩大修筑从北平到密云的公路，架设从北平到密云的通信线路和各阵地的线路，抢修加固各防御工事。下令组成别动队，利用鬼子不熟悉地形和不善夜战等情况，发动夜袭。先后组织几十次夜袭，并击毙日军第8联队联队长三宅总弥，极大地打击了日军。
3月23日蒋介石来到北平商量抗战事宜，并通报了后方的情况。长城抗战爆发以来，日军沈阳特务机关长板垣征四郎在寻找内奸配合他们南下，先后找了段祺瑞、吴佩孚等人，都遭到严词拒绝，但下台的湖南督军张敬尧认贼作父，接受了板垣征四郎的30万大洋，并定与4月21日起事，配合日军，占领北平，但蒋介石已令戴笠将张敬尧除掉。3月24日蒋介石在中南海居仁堂召开作战会议，会后召见了徐庭瑶军长，19军在上海（一.二八抗战）29军（直系）在喜峰口都打出了威风，希望作为中央军的第17军也能努力作战，为中央军争光。
4月16日日军西义一中将率第8师团、第6师团、第8旅团、第8骑兵联队和蒙伪军5000人，配合飞机70架、坦克130多辆向南天门发起猛攻。第2师接替第25师后，杜聿明向黄杰详细介绍了南天门的情况，并着重讲了八道子楼的重要性，它位居群山之巅，俯视长城内外，射界开阔，可锁住潮河河谷，控制往北平的公路。但这并没有引起黄杰的重视，他认为八道子楼山高地险，日军装备笨重，爬不上去，所以只派了一个连守卫。而该连连长在大敌当前之时，放任自流，竟让小贩随便上来叫卖烟酒，日军穿便服在汉奸的带领下攻占八道子楼，此时连长还在打麻将。八道子楼失守，徐庭瑶严令黄杰夺回，但八道子楼居高临下易守难攻，伤亡1500人仍未夺回。4月23日日军3000人在飞机的掩护下向南天门再次发起进攻，先后4次攻击被击退，日军后从421.2高地迂回到大小兴开岭进攻也未得逞。24日日军向421.2高地发起集团进攻，战至10点左右，421.2高地失守。从4月21日到25日，第2师虽然歼敌3000左右，但自己也伤亡6000多人，不能再坚持下去，徐庭瑶调刘戡的第83师接防南天门，第2师撤回补整。
第83师是第17军中装备最好的一个师，全师1万多人，武器都是德国进口的，士兵都配戴德军M35钢盔，称为“德械师”，战斗力颇强。日军攻占八道子楼后，将山炮等重火器搬了上去，在各高地设炮兵观察哨，对第83师的布防进行准确炮击。日军在坦克的掩护下进攻，第83师虽拼死抵抗，但缺少反坦克武器，日军得手。从4月28日到5月上旬，第83师在372高地、425高地、车头峪、大小兴开岭、上堡子、笔架山、香水峪等地和日军英勇作战，伤亡惨重，刘戡甚至将卫生兵、炊事兵都组织起来投入战斗，但阵地不断被日军攻占，眼看几天前还装备精良的部队，现在损失惨重，刘戡拔枪准备自杀，被参谋长符昭骞等人夺下枪支。徐庭瑶听到这个消息，派人前去好言抚慰。战至5月11日，何应钦下令撤退，19日第17军撤至顺义北苑，长城古北口战役结束。
长城古北口战役（3月10日至5月19日）为时70天，大小战斗数十次，中国军队以血肉之躯挡新锐兵器，伤亡1万多人，歼敌7000余人，可歌可泣。中国军队撤退后，阵亡将士的遗体无人掩埋，任凭风吹雨打，野兽啄食，累累白骨触目惊心。古北口关帝庙主持明恺法师（俗名王乐和）奔走呼号，带领徒弟和当地村民寻找收拾遗骨。汤河乡王九爷在南天门砍柴，发现一具遗骨，寒冬腊月他脱下棉衣，将遗骨包上带回来，就这样前后共搜集360具忠烈遗骨埋葬于大花楼山，挖墓挖出来的是石渣，回填时村民们认为不能让石渣压在烈士的身上，于是人们又四面八方背来好土，修成十多米高的“肉丘坟”，纪念在北口战役牺牲的将士。