7月25日下午4时，日军为了切断我军在平津地区的交通，秘密派出了第20师团第77连队第11中队，乘坐一列军车来到了廊坊火车站，对车站谎称是修理沿途电话线的交通车。但是，一进车站之后，马上凶相毕露，荷枪实弹的日军跳下列车，在站台上布置警戒，驱逐车站闲杂人员，并禁止站外行人进站，意图控制廊坊火车站。
一看日军占领了廊坊车站，廊坊警察分局我军代表马上前去交涉。然而，骄横成性的日军根本不跟你讲理，除了保留主力部队隐蔽在车站之内，又派兵出站修筑防御工事，当即与我守军发生了武装冲突。
面对日军的野蛮行径，我军被迫主动出击，占据有利地形，利用早已构筑好的工事，对日军实施了猛烈打击。骄横无比的日军一贯轻视我军，认为我廊坊守军不会主动发起进攻，所以，仓促而来的他们根本就没带重武器，加之立足未稳，当即被我军打了个措手不及，死的死伤的伤。但是，依然占据着车站进行顽固抵抗、等待援军。
一看日军既不投降也不撤退，我廊坊守军决定争取主权，在佛晓之前将车站内的日军悉数歼灭，夺回廊坊车站。但是，却在当夜12时接到了北平方面协议调节冲突的通知，只得放弃了拂晓前歼敌的计划。原来，日军一看战局不利，又玩起了现地谈判的小伎俩，冀察当局为了维持平津地区的原局面，选择了停战谈判。
冀察当局的妥协，给了日军喘息的机会。我廊坊守军按兵不动，静待命令的时候，日军却在紧锣密鼓的向廊坊车站增兵。日本华北驻屯军急调千余人直奔廊坊车站，还命令步兵旅团第2联队第2大队乘火车途经廊坊时，下车参加该地战斗。
26日拂晓时分，按照我廊坊守军的原计划，本该已经被全歼的日军，眼看着天空中飞来的日军飞机，高呼起了天皇万岁。27架日军飞机，在廊坊上空来回盘旋，对我守军阵地展开了轮番轰炸。
上午8时，日军的增援部队悉数到达，在飞机和装甲车配合下，对我廊坊守军阵地发动猛烈攻击。车站、营房均毁于炮火。我守军一面作殊死抵抗，一面撤入青纱帐，至下午1时许，因不敌优势的日军，忍痛退出廊坊，转至安次县城关。
至此，日军蓄谋已久发动的廊坊事件，以日军占领了廊坊而结束。断绝了我军在平津两地之间的往来交通，驻守平津地区29军陷入了更加危急、被动的局面。