陈明仁师在接到命令后的一个小时，先头部队大半个团两千人就赶到了古北口。日军正在猛攻关麟征部防守的南天门，中央军士兵与日军短兵相接，正在肉搏战中。陈明仁部上去后，马上加入搏斗，帮着中央军顶住日军的进攻。他们部队的侧把子多，在这阵地前近距离战中，把进攻的日军消灭了一半。日军看到这次进攻又要失败，就往后撤。
这时，陈明仁带了军部警卫营和先头部队剩下的几百人也到了前线，看到敌人逃跑，他就下了命令，让部队乘这个机会，追着敌人撤退的人，一直向北天门攻去。
日军怎么都没想到，我军居然敢一直反击到他们的北天门阵地！当他们撤退的部队回到阵地，陈明仁带领的一千多部队也到了他们阵地前。
这支一个月前在日军前面望风而逃的军队，只经过二十天的训练和换了一些基层军官，就像从绵羊变成了老虎。这一千多官兵一起冲上鬼子阵地，与敌军展开肉搏、近战。而后面的二千名东北军看到师部警卫营都上去了，也乘机都冲了上去。在这近战中，鬼子终于顶不住了，在北天门又留下三百来尸体后，剩下的一千三百多鬼子向长城外退了下去。抗五军“热烈欢送”，日军在路上又丢下百来具尸体。
陈明仁部以伤亡三百多人的代价，毙敌四百余，拿回了东北军丢掉的长城阵地，打出了抗五军的精神。这也证明，以前东北军打得不好，并不是他们士兵的问题，而是军官的问题。
日军想乘我军北天门阵地未稳，又发动进攻，但陈明仁师的防守，比以前的中央军要难打多了，敌军只好知难而退。
财迷对才集训了二十多天的这支部队也是有点不放心的，毕竟在之前，他们是一支溃逃的部队。而且财迷历来喜欢把安全系数搞得大一点，所以，他向傅作义发出请求，让他派一个师来帮助抗战。傅作义在之前已经多次提出愿意来到长城抗日。
傅作义部队的先锋师，以急行军速度，连续二十四个小时快行军，走了三、四百里路，赶到古北口。知道丢失的阵地被夺回，才松了一口气。这种行军速度，让抗五军和中央军都很佩服。虽然傅作义部队的马匹比较多，但这个师还不是骑兵。这时步兵的行军主要就是靠两条腿走，还背着全副装备！
此后一天，日军又对古北口进行了几次攻击，但陈明仁师的七千多人都已经到达，日军发现战斗与以前大不一样，进攻部队伤亡人数大增，而对方阵地一点险情都没发生。日军想冲上去肉博都做不到，在阵地前十多米就都被打死了，才知道又碰上抗五军了。
这下子，欺软怕硬的日军就不敢再进攻了。而中央军关麟征他们也乘机让部队休整了一下，他们伤亡率已经达到了近一半，按西方的军事理论，这样的部队早就应该崩溃了。
傅作义的部队就成了长城前线的总预备队。实际上在何应钦当了指挥官后，中央军又调了一些部队过来，但说是在后面准备第二防线和防卫平津，没有放到前线。其实早就应该调些部队放到前线，打这么大的仗，手里一点预备队都没有，怎么行呢？或许他们就是把陈明仁的部队当成了预备队？
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陈明仁怎么说也是中央军出去的人，与关麟征等人又是同学，是相当熟悉的。关麟征等几个军官第二天都到阵地前来观看三十六师的防守战，看了后直夸奖陈明仁，训练得好！指挥得好！打得太过瘾了！看这样打鬼子，不用菜也能喝下一斤酒去！
可陈明仁却说，这些部队打得太一般了，还有不少问题。要再给他们两个月时间训练，把这些士兵的水平提高到抗五军老部队的样子，才能说是打得好。这些话，把关麟征他们给吓了一跳：就眼下这支部队，就比他们带的部队利害多了；抗五军老部队真有那么高的水平吗？不过想想也是，这些溃退的东北军士兵，到人家手里训练，可只有不到一个月！
