說了日軍侵略山西方面的戰況，現在該看一看中路日軍的表現了。日軍占領平津后，等待的援兵陸續到達，重新編組華北軍的組成，也確立了三線齊頭并進的南侵方針。這中路乃是香月清司所親自指揮的華北軍第一軍部隊，下轄第20龍山師團、第6師團、第14師團以及其本部部隊河邊旅團等部隊。戰斗力相當的強悍。
而此前由于29軍的排外，老蔣也怕引起不必要的誤會，所以中央軍各部一直沒能進入到平津地區。等到真打起來了，這雄兵十萬貌似強大的29軍是有拼死抵抗的，有委屈妥協的，甚至還有投降變節的，幾乎沒有費日軍什么事，就匆匆丟了平津要地。
宋哲元此時也乖巧了，急忙向中央求救。這下子老蔣也算是上心了，平津要地務必要奪回來，他命令駐扎在華北的第一戰區第2集團軍，轄第26路軍、第53軍、第52軍等部，第20集團軍商震部、獨立第46旅等部隊紛紛北上，與29軍整理部隊準備反攻，奪回平津。
奈何日軍增兵動作太快，這邊還在打著，呼呼啦啦一下子湊齊了華北派遣軍8個半師團的兵力。這下子就不是奢談奪回平津了，而是怎么防止日軍南下的計劃了。劉峙自從跟隨蔣介石起兵以來，一直是順風順水，沒打過敗仗，有國軍“福將”之稱。這次他作為中線指揮官駐節保定指揮作戰，依舊是按照以往的經驗，一板一眼地布置防線。
平漢路方面的作戰要領是，沿平漢路多線設防，步步為營，節節抵抗，以期實現“以空間換取時間”的戰略。以第26路軍孫連仲部、第53軍萬福麟等部為第一線防御部隊，防守房山、周口店、琉璃河、碼頭鎮、固安、永清一線，保衛保定前哨涿州；以第52軍關麟征部為第二線防御部隊，防守新安、漕河、滿城一線，拱衛保定城；以第20集團軍和獨立第46旅為第三線防御部隊，固守石家莊以北之正定。
日軍動作太快，來的倉促。這就帶著北上各軍也是急急惶惶，匆匆就位拉開架勢，靜等日軍的進攻。這也是一個被動挨打的局，防守正面太寬，日軍可以從容隨意地選擇進攻突破地點。至關重要的是，劉峙威望不足，為人也謙和平淡，性子弱，難以統御駕馭這些個派系雜亂的戰區部隊。就算是大家都頂了個中央軍的名號，可除了第52軍乃是黃埔嫡系不怕消耗以外，其他那個不怕被當了炮灰？沒了部隊自己什么也不是！尚未開戰，各自就存了自保的心理。這仗其實已經注定是輸了！
日軍先期對于南侵行動頗形遲緩，而對于南口方面之攻擊行為則極為活躍，一直到8月中旬，日華北方面軍為“迅速擊滅河北省中部之中國軍，以確保平津地區安定”，才由香月清司指揮第1軍，進出于易縣、霸縣一帶，對保定正面發起進攻。同時，第5師團出擊平綏線，由蔚縣向保定西方迂回，截斷中國軍隊由平漢路向山西的退路。可以看出，日軍自從組建了華北派遣軍之后，在戰術層面上步調一致，相互配合默契愈加厲害了。
不過，首先發起進攻的不是日軍，而是國軍孫連仲部。8月20日，老蔣還來電命令劉峙：衛立煌軍北進策應南口，平漢與津浦兩路軍可各以有力之一部向平津攻擊前進，望自20日晨起開始行動，向良鄉積極進攻。劉峙一看，噢，要進攻。那就進唄！于是命令第26路軍馮安邦師附炮7團于21日拂曉起進攻良鄉，與川岸文三郎師團的山下奉文旅團激戰于良鄉城南及房山西北高地一帶，兩軍激戰四五天。孫連仲西北軍武器差，進攻日軍堅固的工事肯定不行，但孫連仲部發揚西北軍的傳統，善于防守，日軍依仗武器先進，屢屢進攻，但久攻不下。
對峙戰斗到了8月27日，平綏線上的日軍分別攻占了張家口和南口，中國守軍紛紛南撤。孫連仲部為掩護后撤部隊，除令各師固守陣地，堅持頂住日軍進攻，阻敵西進外，還派多股部隊著便衣向敵側后方活動，破壞鐵路和通信線路，截斷其運輸和通信聯絡。擔負起了斷后的任務。
其實就算是到了現在，老蔣也沒有太擔心平漢線方向。他心底第一關心的乃是淞滬戰場，第二重要的是晉北戰場，至于平漢線，他自認為有劉峙這個“福將”坐鎮，又擁有多支部隊參戰，不要說阻止日軍的南下，就算是趁著日軍西進反攻平津也不是沒有可能。所以，他給劉峙的電報多次要求他們主動出擊，伺機奪回平津。
日軍南口、張家口得手后，也明確了戰役目標，制定出了三路大軍齊頭并進，南下中原的攻擊計劃。覺察到大量中央軍集中在平漢線，華北方面司令官寺內壽一根據日本軍部的命令，于9月4日制定了“華北方面軍會戰等方略”。關于平漢路的作戰指導方針，其大要為：“在保定—滄州一線附近努力圍殲進入該線及其附近的中國軍隊”，“以平漢線地區為主決戰方面”。看得出來，平漢線才是主戰場，人家那是要在平漢線上打一場殲滅戰的。
回頭再說我們的劉“福將”大人還在認真準備執行委座的反攻命令，于9月9日擬定了準備北進反攻北平的作戰計劃。結果計劃還沒有實施，在日軍第五師團的進下，第68軍劉汝明所部自行從蔚縣南撤，日軍峙登旅團跟蹤追擊而來，淶源告急。這一下子就打亂了原定的部署，不僅要放棄原有的計劃，還要安排曾萬鐘第3軍暫緩北進，用來防守淶源、紫荊關，替劉汝明擦屁股。跟著又得知日軍將發起向保定方面的進攻，好嘛，鬼子先動上手了！因此這個勞什子的北進反攻方案也就胎死腹中了。
但就這樣，劉峙還是沒有意識到日軍的來勢是多么的兇猛，他既要擔心側翼淶源的防守，又要顧及正面的日軍。寬大的正面，處處防守，處處薄弱。遇到強大的日軍集中全力一沖，馬上就是一個大洞。
日軍第6師團、第14師團分由固安、永清強渡永定河，向涿州迂回，擊潰防守的第53軍周福成、馮占海兩師，奪取了河東的全部陣地。9月15日，日軍增添后續兵力，在戰車20輛的支援下進攻曾萬鐘部，經苦戰曾部傷亡2500余人，但依舊頑強地抵住了日軍的進攻。惱羞成怒的日軍施放毒氣霧彈，迅速取得戰果，將守軍退至涿縣。天上飛機炸，地面坦克車、山野炮轟，還卑鄙地使用毒氣彈，在日軍三個師團全力壓上的猛烈攻擊下，守軍傷亡慘重。跟著，日軍不待劉峙防線布置完整，再次祭出迂回包抄的戰術法寶，企圖兜住中國軍隊進行決戰。
此時戰場已是一片混亂，通信網均被敵破壞，聯絡各部異常困難。劉峙也鬧不清真實具體的戰場狀況，他的命令根本傳達難以執行。孫連仲、曾萬鐘兩部放棄琉璃河、高碑店兩道國防線，潰兵像潮水一樣退下，各部均站不住腳，部隊向保定潰退。保定形勢也岌岌可危起來。
面對這么一個全線潰退的局面，劉峙也是束手無策，向中央推卸責任：“除中央軍外，其他軍隊望風披靡，均不可靠”，請求中央“至少另增加中央軍二師不可”。
增加中央軍那是不要想的了，淞滬戰場還填不滿呢！老蔣要求他以現有兵力“我軍應在保定附近與敵決戰。”
劉峙自己事自己知，都亂成一鍋粥了，還決戰個毛線啊？！再說孫連仲、曾萬鐘兩部新敗，戰斗力尚未恢復。手上能用的也就指望第52軍關麟征部了。關猛子倒也不含糊，將自己手下張耀明、鄭洞國、趙壽山三師沿白洋淀一字排開，長約70公里的防線，至少得用九個師才夠，他三個師撒開來，那自然是漏洞百出，一攻就破！
9月21日晨，日軍發起進攻，在數十架飛機的輪番轟炸下，川岸20師團、土肥原14師團兩個師團猛烈進攻。第52軍官兵雖然也拼死抵抗，但終究戰線單薄，兵力分散，當晚，鄭洞國、張耀明兩師陣地被日軍突破，保定告急。23日，日軍谷壽夫第6師團在坦克、大炮的掩護下，迫近保定外圍，發起了攻城戰斗。中國守軍在空軍的助戰下，拼死死死守住陣地，打退了日軍。24日，日軍正面以排炮向城垣進行了1個多小時的轟擊，將城墻轟開兩個大缺口，谷壽夫指揮坂井德太郎旅團向城內攻擊。同時，派一部迂回到保定南之于家莊、方順橋車站，玩迂回包抄的戰術配合。后方被占，退路斷絕，整個保定成為孤城，陷入癱瘓狀態。守城部隊心慌意亂、無心戀戰，遂于24日晚撤離南退。
日軍寇城，劉峙驚慌失措，率總部沿平漢線南逃，一口氣逃到石家莊，將兵權移交商震、黃紹竑。劉峙不戰而逃，把華北的大地拱手讓給日寇，時人送他一個外號\第2軍在津浦線打得相當吃力，根本不能趕上這次的會戰。好在津浦線乃是牽制性進攻，就算第2軍不來，他也有信心打垮對面的支那軍主力。
這時，由于山西方面戰斗吃緊，南京統帥部將第14集團軍衛立煌調進山西，在晉北忻口阻擊敵人。這樣在平漢線上防守石家莊的中國軍隊的兵力更加薄弱。加之第一戰區司令長官老將程潛指揮也是中規中矩，面對一氣壓上的日軍，實在是招架不住。
10月6日，香月清司指揮谷壽夫（6師團）、土肥原（14師團）、川岸文三郎（20師團）、下元熊彌（108師團）4個師團和野戰炮兵旅團，在飛機、坦克的配合下向正定三面合圍而來。8日，正定守將鮑剛第46旅與敵搏斗，傷亡殆盡，正定失守。日軍20師團向西窺視娘子關。南京統帥部為防守晉東門戶娘子關，將平漢線左翼之孫連仲、馮欽哉、曾萬鐘部和趙壽山師調防晉東，僅留商震第20集團軍擔任平漢路正面的防守。
10月9日，日軍主力強渡滹沱河，從右翼包圍石家莊，其他部隊積極配合，三面包圍中國軍隊主力。由于第一戰區主力已調走，石家莊兵力單薄，防御空虛，戰線太長，來不及收縮。日軍于10月10日從石家莊西側渡河，攻陷石家莊。
得勢的日軍對敗退的中國軍隊窮追不舍，土肥原師團動作最快，15日擊敗商震部，占領邢臺。其余各路日軍也積極跟進。虧得吳克仁第67集團軍吳軍從津浦路上趕來固守臨洺關，掩護正面各軍后撤，與窮追不舍的谷壽夫師團激戰兩天，使平漢線各軍安全退至漳河以南。
這時在湯陰整補的湯恩伯、關麟徵兩軍協助商震軍據守，與日軍隔漳河對峙，暫時穩定了豫北戰局。
從河北一路潰退至河南，整個平漢線敗退的一塌糊涂。這不光使寄予厚望的老蔣大失所望，也使得津浦線的保安軍北方軍團處于不利的地位，只得從滄州戰略后撤。