县、丰台调集陆空军于28日进攻南苑。当时南苑守军有二十九军卫队旅、骑兵第九师留守的一部、军事训练团、平津大学生军训班等共五千余人。佟麟阁誓死坚守。他说：“既然敌人找上来，就要和它死拼，这是军人天职。没有什么可说的。”日寇集中火力，刚步炮射击、飞机狂炸，战斗激烈。守军虽炮械较敌为劣，但士气却异常高昂，争夺由拂晓至过午，双方伤亡均惨重。战斗中忽报大红门义发现敌人。佟麟阁恐敌截断北路，乃分兵亲往堵击。因寡下敌众，部队被敌四面包围，只能利用地形，继续与敌苦战。佟辚阁在指挥右翼部队向敌突击时，被敌机枪射中腿部，部下劝他稍退裹伤，他说：“情况紧急，抗敌事大，个人安危事小……”执意不肯，益奋勇当先。官兵感泣，拼命冲杀，此战惨烈，死亡忱籍。日军见久攻不下，便派飞机前来助战，在敌机的狂轰滥炸中，带伤指挥作战的佟麟阁头部又受重创，终于壮烈殉国，时年45岁。