1933年，一士兵打仗扛个大箱子，一路上不撒手，张自忠好奇问到：“你扛得什么？”士兵说：“我不知道，见鬼子宁死不放手，就扛了回来。”张自忠打开后说：“这回你可立了大功，赏你8000大洋！” 喜峰口战役于1933年3月12日至24日展开，地点河北热河交界长城隘口。第二十九军守军面对关东军第八师团第四旅团及独立混成第十四旅团。3月9日日军抢占喜峰口，傍晚赵登禹旅驰援。宋哲元派赵登禹率大刀队夜袭，从董升堂团和王长海团选500士兵，只带步枪轻机枪大刀手榴弹。3月11日深夜分两路踏雪夜行，关仁景于连贵等猎户引路。赵登禹率左翼袭步骑兵营地，佟泽光率右翼袭炮兵阵地。3月12日凌晨董升堂团先到小喜峰口三家子村前仗子村埋伏，突袭日军骑兵营，解决哨兵后冲入扔手榴弹。王长海团赶到狼洞子白台子，夺炮兵阵地。此次夜袭歼敌逾千人，缴获坦克11辆装甲车6辆大炮18门机枪36挺飞机1架，大刀队员仅23人生还。日军骑炮兵部队全歼，打破不可战胜神话。《朝日新闻》称明治大帝造兵以来皇军名誉尽丧，遭受六十年未有侮辱。第二十九军以此战扬名，打击日军嚣张气焰。 在喜峰口战斗中，第二十九军采用奇袭夜战策略应对日军火力优势。3月10日赵登禹旅与日军激战，考虑日间火力强，二十九军擅近战夜战。赵登禹接命后组建大刀队，11日夜分路突袭敌营。左翼赵登禹部袭三家子村前仗子村日军骑兵，右翼佟泽光部袭狼洞子白台子炮兵。战斗中李大兴所在杨干三营尖兵排缴获高倍望远镜，即十二倍望远镜，用于指挥炮兵射击。张自忠视其珍贵，花钱买不到，当即取重金奖赏李大兴。此战第二十九军歼敌五六千人，缴获大量物资，包括多门四一式山炮。日军一度占喜峰口，以空中支援掩护，但不敌连日夜袭撤退。国军取得决定性胜利，喜峰口大捷鼓舞全国抗日士气。二十九军将士坚守阵地，与当地百姓合作，不扰民一草一木。战役后蒋介石电召宋哲元张自忠冯治安到保定接见，盛情款待。 长城抗战整体形势严峻，冷口迁安失守，日军深入长城以内。第二十九军固守喜峰口罗文峪一线无必要，4月13日奉令放弃阵地，向西南方且战且退。长城抗战失败，但喜峰口一役突出第二十九军作用。张自忠继续指挥部队，1937年后参与临沂徐州武汉战役。1940年5月枣宜会战，日军集结师团进攻襄阳宜昌。张自忠率第三十三集团军阻击，亲领部队渡襄河迎敌。5月7日拂晓率2000余人截击日军，激战9昼夜。日军优势兵力包围，部队退入南瓜店十里长山。5月16日午后日军飞机大炮轰击，张自忠右肩中炮弹炸伤，左臂中子弹贯穿，坚持指挥。部队伤亡大半，他命令警卫掩护指挥部撤退，率残部冲杀。下午2时仅剩数百官兵，腰部中机枪弹，卧地奋战。日军蜂拥，他起身射击，头部中弹倒地。下午4时身中多创牺牲。日军发现身份，用军毯裹尸葬当地。 李大兴归队后参战，后续事迹无详。那件炮测仪作为缴获品转交上级保存，现置南京某抗战纪念馆库房玻璃柜中，铜镜筒有氧化暗痕，玻璃镜片清亮，标签注明1933年喜峰口战役，由二十九军士兵李大兴夺回。张自忠阵亡后，国民政府追晋二级上将，遗体运回重庆，蒋介石亲题“英烈千秋”。