团向北平西北方向进犯，与中国军队激战于南口、居庸关一带，8月14日，位于察哈尔的29军143师为了争取主动，并策应友军在南口的作战，决定对伪蒙军占据的张北、沽源、商都等地发起进攻。其中马玉田的察哈尔保安第2旅作为进攻张北的先头部队率先行动。马旅出击后接连突破伪蒙军的防线，连占玻璃彩、猴儿山。在打到张北城下时，遭到了守军伪蒙军第4师(师长包月庭)和日军察哈尔兵团堤支队(支队长堤不夹贵)的顽强抵抗。马玉田旅长身先士卒，率先带领部队攻城，不幸于激战中中弹身亡。
关于这次战斗，《无穷门外话张北》一书中《保安旅孤军血战》有这样的记述：“1937年7月7日，卢沟桥枪声四起，8月初，傅作义在万全召开军事会议，责时任察哈尔省**刘汝明率二十九军一个师和所属保安部队保卫张家口，迎击坝上南犯日伪军。会后，保安旅旅长马玉田率部驰赴坝上，抢占有利地形，构筑工事，以待来敌。8月21日，驻张北日军出动两个联队，在十余辆战车，二十多架飞机的掩护下，向我玻璃彩阵地发起猛攻，激战至午后一时，一发炮弹在马旅长身侧爆炸，马旅长当即殉国。幸存官兵将旅长尸体就地掩埋，撤至野狐岭阵地与另一旅团会合继续阻击日军南下……”
察哈尔省政府**刘汝明派建设厅长张砺生，于昨(五)日抵京，报告张家口战役经过。据云，察省府已移蔚县，照常办公。刘部现据洋河南岸，牵制敌人西进。张家口战事起于上月十五日，该部于是日联合傅作义，谋收复察北。傅部以骑兵收复化德商都等地，刘部向张北进攻，该地有敌强固工事，故虽达城下，终未攻进。十七日敌军一师及骑兵一旅开到，嗣又有伪军二万人开来，我军于十八日退猴儿坝。敌开始全线总攻，我步步为守。神武台、汉乐坝均有猛烈战斗。至廿七日夜，敌抄至张家口近郊，赐儿山数得数失，不得已向宣化撤退，与汤恩伯部联络。总计是役我阵亡旅长马玉田，团长刘芝田，营长王宪存、李继业四员，负伤师长李金田，团长李凤科、胡光武等三员，下级官及士兵共伤亡五千余人云。