1933年1月，日军占领山海关。3月9日，日军铃木师团直抵长城喜峰口，二十九军奉命赴长城御敌。赵登禹任喜峰口作战前敌总指挥，冒风雪，急行军700余里，占据有利地形，亲率部队挥大刀迎敌，长城垛口20余次失而复得。日寇调集5000余人和大批重炮，飞机轰炸了3个小时，阵地一片火海。日寇以为赵登禹将军已经阵亡，于是蜂涌而上。在弹药用尽之际，赵登禹率部与敌展开肉博战。
他一口气砍倒日军几十名，左腿负伤，卫兵急忙脱衣服给他包扎，他却不肯，仍挥刀杀敌，一直激战到天黑，日军寸土未得，死伤3000多人。日军再也不敢进攻喜峰口，对赵登禹将军威名更是闻风丧胆。国民党政府统帅部给赵登禹颁发了勋章，并提升他为一三二师师长。
