當時在熱河的部隊，是東北軍湯玉麟所部，4個步兵旅，3個騎兵旅爲主力。就在河東朝陽、開魯間，及凌源、赤峯附近和承德周圍地區。另外在附近的河北和平津地區，張學良還有22個步兵師，4個騎兵師的龐大兵力。
其實從1932年開始，張學良就已經開始在熱河構築陣地，但由於天寒地凍、土質堅硬，開掘困難，且材料器具缺乏，工事構築進展十分緩慢。
與此同時，東北軍在熱河的主要將領湯玉麟，心懷二志，派遣代表去參加了所謂的滿洲國建國會議。開戰以後，問題就出在了東北軍第5軍團湯玉麟這裏，第5軍團一線部隊一觸即潰。
部分部隊帶頭投降，其餘部隊一路逃跑，湯玉麟不僅沒有組織防禦，反而下令赤峯附近所屬部隊撤向半截塔，自己率承德地區的部隊撤向灤平、豐寧地區。導致，4日11時50分，日軍先頭分隊騎兵第8聯隊128人不費一槍一彈佔領了承德。
由於熱河失守太快，日軍很快就兵臨長城腳下。此時，北上部隊只能連夜急行軍向長城趕去。長城抗戰爆發，嫡系部隊關麟徵，杜聿明，徐庭瑤，蕭之楚，還有西北軍第29軍等各個部隊首先急行軍趕到長城與日軍爆發激戰。
東北軍在熱河表現不好的主要原因，有二個，第一個就是主帥，就因爲天氣冷，土地硬，不好挖工事這麼一個簡單的原因，5個月時間，遲遲無法修築好陣地。第2個就是，東北軍第5軍團司令湯玉麟心懷二志，有投敵傾向。
