佟将军的29军大刀队正值佟麟阁带领29军积极整军备战之时，负责维持冀察政局的宋哲元被外敌内奸威胁引诱，进退两难，穷于应付，便借为父亲修墓和养病为名，于1937年2月底离开，于是佟麟阁代理军长职务。
佟麟阁身负29军的指挥重任，时时以国家处境之危教育官兵，还随时将敌我情况报告中央和冯玉祥（这时冯玉祥在南京任军事委员会副委员长），使上下无所隔离。他与赵登禹、张自忠、刘汝明诸师长精诚团结，共同御敌，29军将士之所以拼命赴敌，多得力于佟麟阁的明耻教战。
1937年7月6日，日军驻丰台的清水节郎中队，全副武装，要求通过宛平县城到长辛店地区演习。宛平第37师驻军坚决不许，双方相持达10余个小时，29军当即做了应变准备，严阵以待。到了晚上，日军才开始退去。
1937年7月7日晚，日军一个中队突然向我驻守宛平城的29军武装寻衅，打响了全面侵华战争的第一枪。同时，驻守丰台的日军云集卢沟桥北，大肆破坏平汉铁路路轨，企图孤立驻守宛平城的29军。日军炮击宛平，炮弹已落入了宛平县城和卢沟桥守军的阵地上。
在大敌当前的危急关头，佟麟阁不顾蒋介石“侈言抗日者杀无赦”的严令，毅然向37师冯治安师长、何基沣旅长下达了“立刻还击，卢沟桥即为尔等之坟墓，应与桥共存亡，不得后退”的命令。守城部队遂奋起抵抗，由此揭开了全国抗战的序幕。
当时29军军长宋哲元正在山东省，全军4个师约10万人分驻冀、察各地。为了统一北平地区的抗敌斗争，佟麟阁由北平赶赴南苑驻军指挥部，召开全体将校会议。会上，他痛陈局势利害，坚决主张抗战卫国，他说：
“吾辈首当其冲，战死者荣，偷生者辱。荣辱系于一人者轻，而系于国家民族者重。国家多难，军人应马革裹尸，唯以死报国。”
他的爱国激情使闻者动容，将士们摩拳擦掌，以“杀敌救国，军人天职”、“卢沟桥是我二十九军的坟墓”的誓言通电全国。
7月8日上午11至12时，日军两次向卢沟桥发炮180余响，卢沟桥车站附近被敌占领。同时日军又由永定河东岸向西岸进攻，企图强夺卢沟桥。桥西金振中营守军一个排，顽强战斗，全排壮烈殉难，宛平城西门城楼某连长见之，怒火满腔，不待命令，即派兵一个排，手持大刀，飞速驰援，一遇日军，举刀就劈，杀得鬼子鬼哭狼嚎。
当时《北平时报》登载一篇文章说，佟副军长善治军。29军纪律严明，勇于作战，而于老百姓则秋毫不犯，佟将军训练之力也。“七·七”后，军士于烈日下守城，每一队前，置水一桶，用开水以止渴。商民感激欲泣，竞献西瓜，士兵坚决不受。对老百姓恭而有礼，杀敌则勇猛无比，堪称模范军人。
7月12日《世界日报》以《日贼侵犯宛芦，被我军击退；廿九军之大刀队大杀日贼》为标题，报道29军战果如下：
1.11日，日军二百多名，进攻大王庙，被宋部大刀队迎头痛击，血肉相搏，此队日军被砍断头颅者三分之一，人心大快。
2.日军新开到之援军，昨日图攻南苑（在北平南六公里，为中国空军根据地）。二十九军大刀队急向日军冲锋，相与肉搏，白刃下处，日军头颅即落，遂获大胜，日军向丰台退却。
3.日军前锋，昨拟沿铁路桥攻过永定河。宋军对河隐伏，不发一枪，迨日军行近，大刀队突起，挥刀大杀，日军头颅随刀而下。后路日军大乱，纷纷溃退，华军即用机关枪扫，日军伤亡无数，两军肉搏，历二小时之久。
上海从事救亡运动的著名音乐家麦新（共产党员）为他们所感动，便谱写出歌颂29军大刀队的战歌《大刀进行曲》，它鼓舞着亿万军民在八年抗战中英勇杀敌，今天仍为军民所传唱：
大刀向鬼子们的头上砍去，二十九军的弟兄们！
抗战的一天来到了！
抗战的一天来到了！
前面有东北的义勇军。
后面有全国的老百姓。
咱们二十九军不是孤军。
看准那敌人，把它消灭！
冲啊！
大刀向鬼子们的头上砍去。
杀！
7月11日，日本政府任香月清司为华北驻屯军司令，中日两军在卢沟桥一带战事不断发生。在卢沟桥的对日抗击中，佟麟阁带领的29军的抗战壮举赢得了全国人民的支援。中国共产党以正义的声音和极大的热情，号召全国人民一致抗战。北平的中共地下组织，及时动员“中华民族解放先锋队”等救亡团体，组织战地服务团，到前线救护伤员。全国各地声援、慰劳29军的电报、物资源源不断地涌向北平。
卢沟桥的炮声，激起了中华儿女奋起武装自卫、抗日救国的热潮。
