29日拂晓，塘沽近岸和大沽口的日舰向第29军大沽口岸守军发起炮击和机枪扫射，午后炮击更烈，兼以飞机轰炸，其陆战队强行登陆。同日，到达塘沽的日本野战重炮兵第9联队向大沽攻击。守军抵抗至暮，伤亡甚重，工事尽毁，当夜，大部退至马厂附近。
天津抗战时，日机肆行轰炸，特别是对南开大学、河北第一女子师范及工学院等学校轰炸，南开大学藏有珍贵典籍的木斋图书馆（国内著名图书馆之一）和秀山堂、芝琴楼等建筑被毁。这是日本摧残中国文化犯下的重要罪行。
由于日军突然发动进攻，第29军仓促应战，两三日间平、津即告失守。第29军官兵壮烈殉国者约5000余人。
张自忠在北平接任后，因北平已陷于日军包围之中，无所施展。7月30日，日军即以原北京政府官僚江朝宗等组织“北平治安维持会”。留驻北苑的独立第39旅（阮玄武）于7月31日被日军解除武装。留北平的独立第27旅（石振纲）于8月1日夜乘机突围，转赴察哈尔省。8月7日，张自忠宣布辞职，自行结束北平行政。8月19日冀察政务委员会自动解散。自8月8日日军进入北平城，张自忠便避居东交民巷德国医院。9月3日，张自忠化装逃出北平。