日军攻陷山海关以后，蒋介石关心的仍然是如何尽快荡平井冈山的红色根据地。在中共中央首次提出抗日民族统一战线政策的第二天，他匆匆赶到江西“督剿”中国工农红军。但是，张学良却心系着北方的战事，他知道，如果再不抵抗日军，连热河与河北都保不住了。他把驻在长城以内的东北军，调到热河布防。他是北平军分会的代委员长，名义上有权指挥华北各省的军队，而热河境内的中国军队就有十多万人。
但是，张学良拥有的是一个空头衔。实际上，他连东北军也指挥不了，汤玉麟就不听他的调配。人们对于张学良能否指挥好热河保卫战，都是深表担心。
从1933年2月21日起，日伪军十多万人，兵分三路，向热河大举进犯。北路，日军出动第六师团约一万人，在伪满军配合下，向开鲁至朝阳寺一线进攻。中路，日军第八师团及伪军从义县向北票、朝阳和凌源一线进攻。南路，日军第十四混成旅团向白石嘴边门地区开进。
热河境内的中国守军，也分三路应敌。北路有十个旅共五万人。但是，汤玉麟手下的第七骑兵旅刚一接战就向林东溃退，不久就叛变投敌。把热河当作汤家私产的汤玉麟，拥有三万多人的军队，装备较为精良，但多数官兵吸鸦片，欺压百姓，战败是意料之中的。于是，北票、朝阳和开鲁同时沦陷。几天后，日军向赤峰发动进攻，孙殿英的第一一七旅抵抗到第二天深夜，因腹背受敌，被迫撤退。日军占领了赤峰。
在中路，东北军的三个师和一个旅，迎击进犯的日军。汤玉麟的第一○七旅驻在朝阳，由于原来的团长邵玉良煽动旧部叛变，部队稍战即退。日军占领朝阳后，继续朝凌源前进。万福麟手下的第一三○师在叶柏寿附近阻击，挡不住日军的猛烈进攻，被迫向平泉撤退。日军占领凌源，向平泉推进。万福麟第四军团全线动摇，撤退到喜峰口。汤玉麟闻讯，急忙征集大批汽车，还扣留前方的二百四十多辆载重军车，为他自己向天津租界运送鸦片。然后，他率部离开承德，让日军兵不血刃地开进热河的省会。
在南路，守军第一一九师和第一○八师在沙帽山附近抗击日军混成第十四旅团。打到第二天，开始全线撤退。日军主力进占凌源后，分两路南下，万福麟所部第一一六师在喇嘛洞以北的高地与日军激战后撤退。日军占领了冷口和茶棚。
热河十九万多平方公里的国土被日军占领，蒋介石负有不可推卸的责任。日军进攻热河的时候，他正督促七十万大军对红军进行第四次“围剿”。他派了未参加“剿共”的三个师北上，但部队还在路上，热河就已被日军占领。
热河沦陷，举国舆论一致谴责国民党政府，谴责蒋介石和张学良。宋庆龄说：“对于这种卖国行为谁负责任？是蒋介石政府。为什么？这个政府用它的主要军队打中国的人民；它任用叛逆的将领，还坚决不肯撤换他们；并且它不肯武装人民，不肯组织义勇军来进行反对日本帝国主义的民族革命战争。”
蒋介石为平息众怒，防火烧身，便把失地的责任完全推给张学良。从“九一八”到这时，张学良因为蒋介石的不抵抗政策而背了一个“不抵抗将军”的骂名。这位奉系军阀有苦难言，他忠实地执行了蒋介石的命令，但他内心非常希望南京政府实行全民抗战。在日军攻占了东北并准备侵略热河的时候，他在给南京发的一份电报中说：
现在我的忍耐力已到了极限，武力是自卫的唯一方法。我一直坚定不移地遵循着中央政府的政策，我愿率领我的部下抗击入侵者，保卫我民族和我党，即使牺牲了自己的生命也在所不惜……如果热河被日本占领，那将严重威胁到华北的安全。
然而，尽管张学良一腔热血，他的东北军却已腐朽，官兵贪生怕死。他的部下汤玉麟，身为热河省主席，面对日军的进攻，却表现出极度的自私和恐慌，丢下部队不管，听任日军长驱直入，占城夺地。
东北军没能阻挡日军的铁蹄，张学良难辞其咎，便提出辞职，把部队和飞机移交给蒋介石。这跟蒋介石的打算不谋而合。蒋介石和宋子文约他在保定车站蒋介石的专列上会晤。蒋介石委婉地问他：当前的局势好比在惊涛骇浪中的一叶小舟，舟内只能坐下一人，他们两人中间，谁离开这艘小船为好？
张学良说：“我离开。”随后，长时间地沉默。
蒋介石说：“接到你的辞职电报，我心里也非常难过。我实在不愿让你离去。不过，现在全国舆论沸腾，攻击我们两人，我与你同舟共命，若不先下去一人，以息全国愤怒的浪潮，难免同遭灭顶。所以我决定同意你辞职，待机会再起。”
张学良低着头，仍然沉默不语。蒋介石见张学良一副伤心的表情，安慰道：“这时候你下野，有百利而无一害，利国利民利自己。所以，我劝你大可不必悲哀。过几天，你飞到上海，赶快出洋。出洋的手续我已派人替你办好了，你出洋几个月再返回来，到时恢复你的原职，你觉得怎么样？”
张学良愣了一会儿，心里明白蒋介石早已安排好一切，决定了他的命运。他有理说不出，也无