第二十九军是在一天前才赶到兴隆。宋哲元接到顾长柏亲自签发的调动令之后没有片刻犹豫，全军从通州、三河一线出发，以急行军速度沿蓟县至兴隆的公路快速推进，前锋赵登禹旅在三月二十一日傍晚就抢占了兴隆县城。
赵登禹到了之后没有休息，立刻带着参谋沿城墙巡视了一圈。兴隆的城防确实简陋，城墙低矮，部分地段还有坍塌，城门外没有任何永备工事，城内没有预备的炮兵阵地。但燕山深处的复杂地形给了他更好的答案。
兴隆四周山势陡峭，林木茂密，山间小路纵横交错，最适合隐蔽部署兵力。他命令部队在城外山坡上连夜构筑简易掩体，把轻重机枪配置在几个制高点上，封锁从北面进入县城的公路。同时派出侦察兵摸清了日军营地的位置和岗哨布置，回来之后在地图上标注得清清楚楚。
赵登禹放下地图，把自己的几个营长叫到跟前，“日本人的骑兵跑得太快了，该让他们睡个安稳觉了。”
他决定当晚就动手，抽调两个营的精锐，每人配一把大刀，一支短枪，轻装简行，趁夜色摸进日军营地，打一场短促突击的近战。
大刀是二十九军的看家本领，这支部队从中原大战起就以白刃格斗闻名，士兵们的大刀片子磨得雪亮，刀柄上缠着防滑的粗麻绳，刀背上还刻着“杀敌报国”四个字。
赵登禹的夜袭战术也很讲究：先摸掉岗哨，然后分成若干小组同时突入，专挑帐篷密集处砍杀，打完之后不恋战，迅速撤回。
深夜，两营精锐悄无声息地摸出了兴隆城北门。山间的夜风裹着松涛声掩盖了脚步声，日军的外围岗哨在黑暗中一个接一个被摸了脖子。
大刀队的士兵们猫着腰靠近营地，然后在一声短促的哨音中同时暴起，挥着大刀冲进了日军帐篷。接下来的场面极其惨烈，日军士兵从睡梦中惊醒，眼前是明晃晃的刀光和急促的枪声，帐篷里堆放的步枪还没来得及上膛就被砍翻在地。骑兵的马匹被枪声惊得嘶鸣不止，在营地里横冲直撞，把试图抵抗的士兵撞倒在地。
日军虽然训练有素，但在近距离突袭中步枪根本无法展开，枪在狭窄的帐篷里转不过身，刺刀还没上好就被大刀劈翻。几个中队长试图组织反击，但混乱中根本无法判断进攻者的方位和数量，四面八方都是刀光和喊杀声，营地中央的篝火被踢翻，燃烧的柴火点燃了好几顶帐篷，整个营地在夜色中烧成一片火海。
战斗持续了不到一个钟头。赵登禹按照预定计划下令撤退，大刀队带着伤亡者迅速撤回兴隆城。天亮后清点战果：歼灭日军超过两百人，其中不少是在帐篷里被砍杀的骑兵骨干。
大刀队自身伤亡同样惨重，阵亡超过百人，基本都是撤回途中被日军后卫火力击中或在营地内陷入僵持拼杀时牺牲的。但这个战果已经足够震撼。
一支从热河一路势如破竹的日军精锐骑兵，在兴隆城下被大刀片子砍醒了。
姗姗来迟的茂木谦之介看着满营狼藉和堆积如山的尸体，一句话也说不出来，骑上马连夜后撤。
而赵登禹的名字，从这一天起，开始在华北前线传开。
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第十师在三月二十四日深夜抵达北平。
顾长柏直接用铅笔在兴隆县以北的鹰手营子和金山岭两个位置各画了一个箭头。“第十师，从左翼穿插。”