他这一说，参谋们也把耳朵贴在石头上谛听，都说远处可能有日军坦克开动。刘汝明顾不上早餐，命令部队进入阵地。不一会儿，十里外的潜伏哨送来情报：日军骑、炮、步联合部队约五千多人，从半壁山向罗文峪、三岔口和沙宝峪方向进攻。
刘汝明站在大树枝桠上，用望远镜观察，发现日军虽然兵分三路，但重点仍在罗文峪，其他两路意在分散罗文峪守军的兵力。
8点左右，十五架日军飞机来到罗文峪上空，丢下几十枚重型炸弹，阵地上一片火海，浓烟夹着气浪，升腾翻卷，令人窒息。许多官兵昏倒在阵地上。刘汝明通知各团，紧急抢救伤员，准备投入战斗。
日军的步兵和骑兵紧接着蜂拥而来。待日军迫近阵地时，官兵们开火还击。猛烈的火力给日军重大杀伤，但仍没刹住日军的攻势。部分日军攻到长城墙根下。日军在城墙上炸了个大缺口，七八个日军从缺口向上爬。第三营副营长李晨星，把身上所带的十六枚手榴弹连续投下缺口，打散了这群日军。不一会，又有几名日军从缺口爬上来。李晨星坚守在缺口上端，上来一个就用大刀砍死一个。他正在大砍特砍，一名日军从背后将他抱住，要把他摔下缺口。李晨星猛一转身，用头猛撞日军下巴，日军牙齿相撞，咬破了舌头，痛得嗷嗷直叫。李晨星用大刀把他砍死。紧接着，又有几名日军从缺口上来，都被李晨星打了下去
上午10点半，多处城墙根被炸出缺口，日军一批接一批爬上来，情况十分危急。刘汝明率领师部手枪队，冒着弹雨，来回奔跑督战。他发现一个日本骑兵军官腕勒马缰，双手抱一挺快枪，疯狂地冲上城墙。刘汝明指挥手枪队向他扔手榴弹。轰隆一阵巨响，日本军官从马上落地，大白马挣扎几下，没能站起来，躺在地上“咴咴”直叫。刘汝明命令两个士兵把日本军官拖过来，上前翻过来一看，不由兴奋地大叫一声：“好啊，是个大佐！肯定有情报价值。”他吩咐士兵把日本军官送到后方医院治疗。
罗文峪战斗坚持到中午，日军伤亡过大，撤出战斗。三岔口那边，守军与日军反复争夺，保住了阵地，日军在傍晚撤出战斗。打到25日，日军对争夺罗文峪失去了信心，在龙王庙留下部分兵力警戒，主力撤回承德休整。
日军在进攻喜峰口和罗文峪的同时，调集西蒙师团四个步兵联队和一个骑兵联队，加上大约一万名伪军，攻打长城以北的老虎山和黄土梁子。在这里布防的是原东北军王以哲第六十七军的第一一二师。这支部队从沈阳撤到这里，被全国舆论谴责和唾骂，对抗战抱着消极悲观情绪，几个回合就被日军的大炮轰得无力支撑，退到了古北口。这时，徐庭瑶的第十七军刚刚从安徽蚌埠开到。
关麟征的第二十五师率先到达古北口。官兵们正在挖工事，一架日军飞机来到上空侦察。不久，又飞来了五架飞机，分别在古北口和龙儿峪低空轰炸。副师长杜聿明见日军如此嚣张，火冒三丈，组织机枪手对空射击。关麟征对他说：“你这一打，不仅打不下飞机，还会刺激日本人，他们会炸得更凶。”
杜聿明答道：“军座要你多听我的意见，我组织对空射击是正确的，你为什么要反对呢？”
关麟征一愣，想起徐庭瑶确实有过交代，无言以对，两人不欢而散。
下午3点整，日军开始兵分三路，向古北口发起进攻。梁恺旅和东北军第一一二师顽强阻击，一直坚持到黄昏。日军知道当天已无望攻占古北口，撤回营地休整。
白天的阻击，没有杀伤多少日军，杜聿明觉得不过瘾，便向关麟征建议，趁日军宿营毫无防备时发起突袭。
关麟征很佩服杜聿明主动求战，便捐弃前嫌，笑道：“我赞同你的建议，但这可不是借刀杀人，是你主动请战。”
杜聿明笑笑，转身离开。夜深人静时，他带领一个团，悄悄摸到日军宿营地，一声令下，部队杀进敌营，见人便砍，杀得日军人慌马乱，东奔西跑，还俘虏了两名军官。日军援兵赶到时，杜聿明已率部回到古北口。
日军夜里吃了大亏，第二天一早便出动三千多人，疯狂攻击古北口。日军进攻的重点，选在东北军防守的古北口北城，以及徐庭瑶军防守的龙儿峪和将军楼。徐庭瑶军顽强阻击，并不时出击，打败了日军的五次进攻。
防守北城的东北军顶不住日军的攻势，在中午被迫后撤，日军占领了北城。日军兵分两路，集中兵力进攻南城和龙儿峪。关麟征来到梁恺旅指挥所，对杜聿明说：“东北军跑了，我们压力增大。如果跟着东北军走，可以保留部分兵力。继续打下去，损失会更大，你看怎么办？”
“身既死兮神以灵，魂魄毅兮为鬼雄。”杜聿明大气凛然，“我们中央军要起模范作用。我的意见是再打几仗，多歼灭一些日军，部队就多一点斗志，多一份信心。”
“好，我同意”关麟征说罢，和杜聿明分工。杜聿明坚守古北口南城，关麟征率特务连和张耀明的第七十五旅增援龙儿峪。
关麟征带着部队走出古北口不远，遭遇一股日军。关麟征命令部队迅速占领两旁山坡。双方交战时，三名日军占领了离关麟征不远的小山头，居高临下，对关麟征射击。卫兵将关麟征拖到岩石后面，向日军摔手榴弹。日军投来两枚手榴弹，有一枚在关麟征身边爆炸，轰的一声，弹片四散，关麟征觉得头部有异，手一摸，满手鲜血，知道自己负伤了。