1937年7月27日凌晨，日本參謀總長明仁天皇的弟弟載仁親王和陸軍大臣杉山元經過協商，決心動員日本國內三個師團，並對第二十師團和其他部隊展開第二次動員。上午8點40分，日本內閣在首相官邸召開緊急會議，同意陸軍實行動員，一個小時之後，杉山元上奏天皇獲得了批准，臨近中午時分，軍事動員令下達了日本的戰爭機器開始運轉，日本陸軍計劃動員二十萬軍隊，其中光是增援華北的就有第五、第六和第十三個師團。隔了兩天，日本參謀本部制定了《對華作戰計劃大綱》，提出以中國駐屯軍的四個師團爲基幹，擊潰平津地方的中國軍隊，對平津地區實施持久佔領。與此同時根據情況，以一部分兵力在青島和上海附近作戰。
看來，日本人是決定把戰爭擴大到華北地區以外，乃至於全中國了。就在日本人決議擴大戰爭的當天，也就是7月27日，日軍就開始向南苑發動了攻擊，此時正是南苑守軍力量最薄弱的時候，在南苑能夠投入戰鬥的部隊只有三十七師炮兵團和一個步兵團，特務旅孫玉田部的兩個團，還有騎九師鄭大章的一個騎兵團，以及軍官教育團。此外還有一支1500人的學生軍，這些學生兵呢都是北平各大中學的學生，大部分是參與“一二九”運動的積極分子，爲抗日投筆從戎。
這些學生兵剛剛接受了軍事訓練，完全沒有戰鬥經驗，戰事初起的時候，甚至還沒有給他們發槍支彈藥。二十九軍在南苑坐鎮的是副軍長佟麟閣。鑑於南苑力量薄弱，宋哲元急令趙登禹一三二師徇私進駐南苑，他是想以新銳之師阻擊日軍進攻。急於赴戰的趙登禹只帶了在身邊的一個團趕往南苑，剩下的兩個團還在途中，加上趙登禹帶來的部隊，鎮守南苑的二十九軍只有大約七千餘人，南苑守軍並非毫無準備，宋哲元下達戰鬥命令之後呢，學生兵組成的軍事訓練團立即在南苑東南開挖塹壕，配製兵力，阻止通縣竄犯之敵。經驗豐富的軍官教導團和特務旅擔任了正面的防務，阻止黃村由南向北進犯的敵軍。
三十七師和騎九師各一部，佈防在歐亞飛機場一帶，阻止由豐臺、長辛店方向來的敵人，爲了掃清視野，各陣地將前方四百米內的高粱和玉米一律砍掉，部隊也開始進入陣地，加強前哨警戒，隨時開打。然而就在這個時候，發生了一起嚴重的泄密事件，徹底壞了二十九軍守衛南苑的軍事大計。
