驻天津外围马厂一带的独立二十六旅旅长李致远匆匆赶到天津去见副师长李文田，李旅长开口即问：“我们为什么还按兵不动，到底打算怎么办？”
副师长见李旅长心情急躁，便说：“不要急嘛。我们现在和张师长断了联络，打与不打我一个人不好决定。你来得很好，我明白了你的决心，你先回去掌握住部队，我再试探马彦翀、黄维纲、祁光远，听了他们的想法才能决定。”李旅长说：“现在已经和日本人撕破脸了，不打是不行了。要打，还必须拉住天津保安队和警察一块打，不然叫汉奸拉过去，向我们开起火来，就不好办了！”
李副师长表示同意，李旅长赶回马厂，马上把两个团长朱春芳和马福荣找来，命令朱团立即开赴静海县并占领静海车站，扣住车皮，随时准备开赴天津。命令马团于翌日晨再开赴静海待命。
翌日（28日）晨，李文田副师长到了静海，李旅长急去见副师长，副师长告诉他已和祁光远团长和宁殿武队长商妥，约祁、宁于上午10时到李副师长在静海的家中商议。路上副师长又说，已和市府秘书长马彦翀商量，但无结果。二人又简单交谈了作战部署。说着汽车已经到了副师长家门前。
在李副师长公馆的会客室里，宁队长和祁团长已在里面等候，大家立刻围着长桌坐了下来，桌上放着天津市地图。
李副师长首先说：“北平方面直到现在还没有命令，战与不战，如何应付当前局面，大家商量一下吧。”
大家都同意打，但是，在时间上发生了分歧。李副师长、李旅长主张立即动手，宁殿武队长力主等待北平指示。局势所迫，最后还是决定立即打。在讨论兵力布置上，又发生了争论，最后只好由李副师长作决定。李副师长又把敌我兵力情况分析了一遍，说：“市内这部分日军，必须迅速消灭，否则敌人援军到，我们就会被包围，遭到内外夹击，有被消灭的危险。”
会议最后决定的兵力配置是：保安队一中队攻取东车站，由宁殿武队长指挥。
手枪团全部，配独立第二十六旅1个营及保安队第三中队攻占海光寺日本兵营。由祁光远负责指挥。
独立第二十六旅，配保安队第二中队，攻占天津总站及东局子日本飞机场，消灭守敌，烧毁飞机，由李致远旅长负责具体指挥。
武装警察负责各战场的交通和向导。
总指挥李文田和天津警备司令刘家鸾。
总指挥部设在西南哨门。
决定29日凌晨1时同时开始。
会议结束已是28日夜10时，离规定发起战斗时间只有3个小时。
29日凌晨1时，天津抗敌的枪声响了。由于中国军队主动出击，日军仓皇应战，所以初战的几个小时打得很顺利。枪声一响，天津周围日军即得到情报，1小时后，即凌晨2时，天津外围日军即分四路出动，开始大举进攻天津，形势逐渐逆转。
宁殿武率领的保安队一中队包围了火车东站并发起攻击。日军守备队1个小队和临时在车站停留的日航空兵团约400人开始拼死抵抗。2小时后，日军放弃车站退守到一个仓库中。日军援军赶来，因法租界拒绝日军通过，援军又与仓库中的日军通讯断绝。保安队占领车站。照总指挥部的命令，除留1个小队严守外，全部去支援打海光寺日军兵营。
袭击天津火车总站战斗也同时打响。独立第二十六旅一团团长朱春芳先指挥布置在北宁公园的大炮，轰击总站，炮击过后，步兵发起攻击，一鼓作气光复总站。中国军队又乘胜攻占日军盘据的北宁铁路总局。
攻击东局子飞机场的部队，因相距较远，部队跑步前进。营长带了两个排长一同跑在最前面，当他们跑到机场时，部队还没赶到，他们三人隐蔽在机场门口，用大刀将两个岗哨砍死。这时由机场内开出一辆小汽车，3人开枪将小汽车打坏，刚好部队赶到，一齐冲进机场，原来日军的飞机驾驶员在战备紧张时都睡在飞机下，听到枪声，就上了飞机，开动发动机，准备起飞。部队扑向停在机场上的机群，将汽油倒在飞机上，划火柴点燃，可惜，火柴划不着。部队出发之前，已令每人携带一水壶汽油和火柴一盒，跑步奔向机场时，大汗淋漓，怀中的火柴湿透。这时飞机已经开始在跑道上滑行，约有20余架飞机将要起飞，驻守机场的日军，又开始向士兵疯狂射击，士兵不得不分兵抵抗。士兵急了，用刀乱砍飞机，用刺刀乱刺，用枪打，有的抓住飞机不放，飞机起飞，只好放手掉下来，摔伤一些士兵。恰巧有一架飞机起火，油漆布的外壳很快烧出窟窿，士兵们见有机可乘，跑过去，不顾火烫用手撕下着了火的碎片，到别的飞机上引火，霎时间机场上烟火冲天，喊杀声惊天动地，十几架飞机起了火。已经起飞的飞机，因黑夜看不清地面，只是在机场上空乱转，最后也不知道飞到哪儿去了。士兵们又去攻击机场守军，将日兵压迫在机场的办公楼和工事里。
天亮了，形势大变，中国军队暴露在机场的平地上。日军在楼内，居高临下向中国士兵扫射。飞走的飞机又飞了回来，开始向地面扫射。中国士兵只得撤离机场。
扑向海光寺日军兵营的手枪团和保安队，攻击并不顺利。凌晨2时，在祁光远团长的指挥下，手枪团和保安第三中队由八里台插入六里台，向海光寺猛扑。日军炮火极为猛烈，中国官兵前仆后继，几经冲锋，到天亮时才扑到兵营外围，占领了东停车场。日军飞机9架开始向中国军队扫射。龟缩在高墙固垒内的日军也开始反扑，双方几进几退，战斗极为激烈。这一夜战斗，虽然给日军很大杀伤，但终未拿下海光寺。
凌晨2时，中国军队又对日租界实施包围，几经反复争夺，终于攻入日租界，并三面包围了日军守备部队。日军把警官推出来，推到战斗前沿。并把日本侨民组织起来作“义勇队”冲到前面，战斗部队却躲在坚固的工事里，准备负隅顽抗。
凌晨3时，海河河面的日本海军舰艇和海河堤岸20多门大炮，突然向守卫在大沽口的黄维纲旅二二四团二营阵地轰击，并猛轰大沽炮台、造船厂。随后，敌登陆艇10余艘强渡海河，企图登陆攻占大沽口镇。第二营官兵奋起还击。
上午8时，大沽口第二二四团的迫击炮轰击停驶于海面的日军军舰，日海军与步兵联合发动反攻，大沽口形成激战。29日，还发生了攻打公大七厂的战斗。凌晨，100多名保安队员从工厂西墙缺口攻进工厂，之后，兵分三路：第一路占据发电机房和水塔，第二路攻占日本人的办公室，第三路到厂门口袭击厂内日军。战斗打响，日军坦克出动，机枪火力压制住保安队的行动。继之，日军发动猛烈反攻，两军僵持，战至下午，中国军队吹响撤兵号。部分保安队士兵拒绝撤退，不愿放弃已经占领的制高点水塔，他们高呼“报仇”、“至死不退却！”等口号。占领制高点至第2天（30日）中午，幸存下来的保安队员只有4名，他们已陷重围，弹尽援绝。他们上了刺刀，一步一步地走下水塔，要求与围在水塔下的日兵一个对一个地拼刺。这种精神也符合武士道要求，日军同意，展开单兵白刃拼刺。他们刺死6名日兵，3人牺牲，1人被俘。
日方一直以中国的窝囊形象向士兵宣传，所以官兵对保安队行为不解。他们审问这个俘虏：日军准尉问：“你们为什么来攻打纱厂？”
回答：“你们是侵略者，光压迫中国人，我们就要消灭你们！”
日军准尉又问：“我们在天津驻兵是条约规定的，是你们中国同意的，你们想撕毁条约吗？”
回答：“那是强加给我们的不平等条约，就是那个不平等条约，也没有允许在纱厂里驻兵。”
日军准尉又问：“你们的人大部分被打死啦，剩下的都跑啦，你已经被俘，你还这么硬干什么？你不怕死吗？”
回答：“你们是强盗，难道一个中国军人怕强盗吗？要杀就杀，随你们便。”
攻打公大七厂，保安队士兵牺牲68人。据翻译透露，日军被打死34人，打伤5人。
29日下午，日驻屯军司令官香月清司令二十师团高本支队迅速增援天津。
关东军司令官命令：原计划向承德输送的堤支队转往天津。
29日下午2时许，日军飞机开始对天津重点轰炸，包括：北宁铁路总站及以北的保安队总部；北宁公园；市政府；金汤桥西畔的警察总部；电话局；车站和万国桥（今解放桥）之间的邮务总局；南开大学。
无可言喻，以上各处均被炸成废墟，尸体遍地。
特别应提到的是南开大学，南开大学是具有40年历史的北方著名高等学府，精心修建的秀心堂、思源堂、中山堂，在日机的轰炸下被毁。随后，日军数百人，乘汽车数辆，携带汽油，焚烧校园。一日之间，南开大学的屋舍厅堂，皆成瓦砾废墟。
29日天亮以后，李文田、刘家鸾、马彦翀得知日军大举进攻南苑消息，并看到二十九军光复丰台和冀东保安队反正的号外，接到宋哲元守土抗战通电，他们联名声明：“……我方为国家民族图生存……誓与津市共存亡，喋血抗战，义无反顾……”
29日中午，天津守军已经孤立无援，天津外围的黄维纲旅则因在大沽口和其他地方与日军交战，已无兵力支援市区，日军不断调来援军，飞机在天津市区猛烈轰炸，守军付出了惨重代价，总指挥部只剩下两个连的预备队，已无法分配。