1933年1月1日晚10点50分，由绥中出发的关东军约3千人及张海鹏的大量伪军，在8架战机、20余辆坦克、10余门野炮的支援下，向山海关发起了进攻。东面海上，日军战舰2艘也以舰炮实施火力支援，一场陆、海、空立体进攻压向山海关中国空军。
当时，驻山海关中国空军只有何柱国旅626团2个营兵力，其中第1营守南门，第3营守东门，其余少数随团长配置在西门为机动力量，整个守军人数不过于余。而日军车固器利，人数又多，一场恶战势在难免。然而626团守军一年多来饱受屈辱，想到自己身上背着的“不抵抗”恶名，想到今天有家难归，而这一切都源于眼前这些蝗虫般低矮的日本人，所以人人同仇敌忾
。这些正值青壮年、有血性的东北汉子实在不愿再让中国人，让家乡父老戳他们的脊梁骨。虽然他们当中有许多人大字不识几个，但他们人人知道自己是中国人，中国军人，这让日本人吃了苦头。プ1日夜攻击发起后，在辽南从未失过手的日军第8师团主力首次受挫，近两昼夜不停顿的攻击始终未能奏效。部队被阻于山海关外，但数百名官兵却弃尸山海关城下。恼羞成怒的日军决心不惜一切，也要拿下这“天下第一关”。
经过2天浴血拼杀，我军626团也伤亡惨重。但由于最初的防御计划只是把山海关这个应该成为要塞，但却无法成为要塞的关口作为警戒地区，所以指望增援是根本不可能的。唯一能支撑他们的，是几千年前古人留给他们的城墙，是一个军人为民族、为个人争生存的信念！阵地上时时有初级指挥官力竭声嘶地大喊：“弟兄们，记住我们的口号：
“以最后一滴血，为民族争生存！
“以最后一滴血，为国家争独立！
“以最后一滴血，为个人争人格！”
每次呐喊，总能使疲惫的士兵们激起一腔腔腾腾热血，多少驱赶些连日苦战的劳累和紧张，日军的伤亡在不断增加。
3日上午10时，随着密集的炮群轰鸣和飞机尖厉刺耳的俯冲轰炸声，日军再次发起了全面攻击。爆炸燃烧的大火浓烟，遮云蔽日；穿云裂石的枪炮声，使山海关这个本来不大的小城像是开了锅一般。南北城墙及附近商宅民房，炸毁尽净，守军在这猛烈的炮火中伤亡剧增，而一拨拨日军像蝗虫般拥向城垣，攀城炸墙，企图突入城内。团长石世安见情况危急，急率预备队投入反击，将占领南门及东门城角的日军压出城外，战况再次稳定下来。
态势虽暂时恢复，但守军已是拼尽了最后一丝气力。2个营伤亡过半不说，手中预备队也已投入战场，再无力量可供机动了。日军虽然再次失败，但似乎看到了中国守军此时已是强弩之末，遂略加调整增兵，又向山海关发起了猛烈攻击。应该承认，这时的日军，不仅武器装备先进，士兵训练有素、而且作战思想也确实比中国军队高出一筹，与这样一支军队交手，626团能死守2昼夜，杀伤敌数百名，虽败犹荣。
午后2时，敌军再次增兵，强攻南门和东南城角。东南城角虽然屡破屡堵，但随着一阵密集野炮和坦克炮的猛轰，一个巨大的口子被掀开来，日军坦克掩护步兵蜂涌而入，北门东门很快失陷，战火燃向了城里，双方展开了激烈巷战。中国守军第1营死战不退，与敌坦克、步兵殊死拼杀。日军坦克轰鸣着向顽强无畏的中国士兵冲去，殷红的鲜血四处飞溅，冰冷的钢制履带沾着中国士兵的血r向前滚去，反坦克武器的匮乏和现代技术的落后使满腔民族热血的中国守军付出了惨重代价。这是东北军，也是中国军队落后的代价，也是一个民族应该得到的血的教训：落后就要挨打，就要付出比实际高出数倍、数十倍的代价。
战至下午，1营营长安德馨及2连长刘窦晨、3连长关景泉、4连长王宏元、5连长谢镇藩全部战死，1连长赵壁连也身负重伤，排长以下官兵伤亡难以计数。团长石世安见山海关四门已破，大势已去，不得已率10多人由北门撤出，山海关黯然陷落。
此役，626团安德馨营全部阵亡在山海关长城下，实现了用血r之躯再筑长城的豪迈誓言。日军破城后，又屠杀了未及撤出的妇女、学生及市民百姓3000多人，这时日军的残酷暴行，就已显示出日军暴唳残忍的端倪。
山海关陷落，举国震惊，民众哗然。全国各地报刊等新闻媒体大加评论，抗议日军的侵略行径，谴责南京国民政府的不抵抗政策。
《新北平报》“老百姓谈话栏”连续几日载文评论山海关失陷，文中讥讽道：“中央知道榆关（山海关）失陷吗？……中央政府至今对于整个抗日大计，仍在那里犹豫不决，还是那一套旧文章，电令日内瓦我代表报告国联。华北是华北，中央是中央，仿佛抗日的分工责任分不到中央肩上似的，忍心害理，看华北大地，一块一块像东三省那样丢掉。报告国联，1年零3个月了。去年日本攻击锦州，各国使馆均派员视察，至今效果如何？明知不行，还要绕这个弯子，不是欺骗国民是什么？……”
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