日军见蔡家峪和白台子无隙可钻，于3月11日集中兵力再度猛攻喜峰口。清晨，天地笼罩在雪雾中。日军阵地上升起三颗红色信号弹，接着传来一声声撼天震地的巨响，日军开始火炮准备。宋哲元军阵地上顿时沙石横飞，烟尘滚滚。15分钟后，日军开始集团冲锋。赵登禹指挥炮兵还击，炮弹在敌群中爆炸，日军被气浪抛向空中，重重摔下来。日本兵红了眼，发出嚎叫，顶着炮火向守军冲来。赵登禹见日军逼近阵地，下令停止炮击，命令部队跃出堑壕反击。几千名官兵冲向日军，两军相撞，互相厮杀，杀得天昏地暗，地动山遥几处高地几经得失，肉搏战达几十次之多。
赵登禹和士兵们一起，用大刀砍杀日军。官兵们在他的带领下顽强冲杀，日军渐渐不支，只好退下。赵登禹派人到各团统计战果，日军死亡七百人，己方伤亡四百多人。
傍晚，赵登禹命令部队好好睡一觉，准备迎接第二天的残酷搏斗。王长海向赵登禹建议，发挥西北军近战和夜战的特长，派一支部队乘夜色掩护，突袭日军营地。
赵登禹听了，一拍大腿，说：“好！晚上绕到日军背后，杀他个措手不及”他把眼光投向何基沣。
何基沣想了想，说：“日军武器精良，又有飞机坦克助战，我军的大刀有利有弊，靠大刀在白天死拼，用不了几天就会拼完，我同意王团长的提议。”
赵登禹发电向宋哲元报告。宋哲元很快回电，同意夜袭。
赵登禹和何基沣研究了具体部署，到各部队交代战斗任务和战斗纪律，要求部队速战速决。
晚上8点整，王治邦旅戴守义团赶到喜峰口，接替赵登禹旅王长海团正面防守喜峰口及孩儿岭一线。
夜色如墨，前几天下的雪刚刚融化就结了冰。官兵们在冰上行军，不时有人滑倒。凌晨4点，他们爬过摩天岭，抵达蔡家峪。这是个小集镇，房屋少，八九百个日军驻扎在帐篷内，除了几个哨兵，统统进入了梦乡，呼噜声此起彼伏。
官兵们悄悄干掉哨兵，直扑帐篷。枪声和爆炸声骤起，伴随着一阵惊惶痛苦的嚎叫。日军没想到半夜会有突袭，等他们明白过来，已成了刀下之鬼。
副营长过家芳举着大刀，冲进一个小庙，一连砍死十五个日军，夺得日军大佐的自卫手枪和行军图囊，捡到日军长城一带兵力配备详图，上面标明了日军进攻路线和进攻时间。
驻老婆山的日军见蔡家峪和白台子一带爆炸声不绝，火光冲天，知道情况不妙，三百多名日军分乘十二辆卡车赶来增援。黑夜里分不清敌我，就朝有火光的地方开枪。混战到拂晓，赵登禹命令部队打扫战场，统计战果，共歼灭日军七百多人，破坏大炮十八门，缴获轻重机枪二十一挺。赵登禹旅伤亡六百多人。
在宋哲元军的长城防线上，筑成了坚固的阵地，日军从任何地点进攻，都要付出较大伤亡的代价。宋哲元军开到前线的一万五千名官兵，共有五千多人伤亡。双方兵力啤惫，形成胶着状态。
从9日下午到15日，宋哲元军在喜峰口连续战斗七昼夜，守住了阵地。日军付出了惨重代价，被迫放弃攻占喜峰口的计划。日本报纸承认，这使号称“武运长久”的日军蒙受了奇耻大辱。
从16日起，日军改变进攻方向，集中兵力攻夺罗文峪，企图迂回到喜峰口背后，攻击中国守军。
罗文峪在喜峰口东北五十五公里处，正是喜峰口与古北口之间长城凹入的地方，距遵化县城只有十公里。西面有马兰峪、黄崖口等要隘，是万里长城的重要关口，也是承德通向遵化的重要孔道。罗文峪有一条南北交通必经的山道，可以行驶卡车和坦克。山道两旁崇山峻岭，人烟稀少，遍地野兽出没。日军占领了这里，就可以向东出击喜峰口，向南威胁遵化和冀东。
日军在喜峰口受挫后，急调西蒙义一第八师团的第四旅团和骑兵第三旅团各一部，配备了十门山炮和三辆坦克，在伪军协同下，向罗文峪发起进攻，企图威胁喜峰口阵地的后方。
宋哲元得到情报，命令刘汝明师开赴罗文峪防守。部队开拔半小时后，宋哲元考虑到进攻罗文峪的日军相当于一个师的兵力，还有坦克和大炮，刘汝明师恐非敌手。于是，他打电话给张自忠，要他火速率第三十八师向罗文峪增援。
宋哲元的两个师几乎是同时抵达罗文峪，立即开始构筑防御工事。刘汝明查验了工事，比较满意，向北向东各派出十几个人，化装成老百姓，潜伏放哨。潜伏哨在田里做农活，发现日军便迅速报警。
16日，天刚麻麻亮，远处传来几声清脆的枪响。刘汝明知道这是哨兵报警，命令部队进入阵地。日军先头部队很快就到达罗文峪关口前面的三岔口阵地，双方发生枪战。
日军先头部队是骑兵，由于罗文峪一带只有一条大路，其余都是崎岖的山道，有些路段十分陡峭，骑兵无法施展优势，靠近罗文峪时，只能牵马步行。牵马打仗自然很不方便。当日军进入有效射程时，守军猛掷手榴弹，肉搏冲锋，反复几十次，活捉了日军骑兵大尉。
战斗进行了四个小时，刘汝明忽然想到，日军出击一般是步、骑、炮联合行动，估计骑兵后面肯定有大批步兵，距罗文峪不会太远。他很快想出一个作战方案，抓起电话说：“祁团长，三岔口高地正在激战，估计日军骑兵后面还有步兵，可能在半壁山方向，你们马上出击，绕出黄崖口，向半壁山方向进攻，拦住步兵，不让敌人步、骑靠拢。如果半壁山没有步兵，你们就从背后攻击骑兵，来个前后夹击。”