在又熬过了艰难的两天后，9月4日，佟麟阁在北平终于收到了最后的行动计划，这份行动计划说明：空军将拼尽全力为13军和29军打开一条通路，并已经派出陆军在高铺一带进行接应。
但为了避免提前惊动日军，地面接应部队并不能靠近战场进行内外夹击，突围的地面力量还是要靠13军和29军自身。
在座的高级将领们不知道德国志愿空军的事情，电报中也不会告诉他们这个消息，内心中还是非常担心中国空军到底有多少实力。
但这封电报中可是信誓旦旦说：将为他们提供全天的空中掩护，并一再要求他们做好与日军进行地面区分和为空军指引攻击目标的准备工作，无形中为他们增强了信心，最重要的是，他们深刻的感受到了一种力量：为大局做出牺牲的他们并没有被国家所忘记。
参加突围的部队共有3支：13军、29军和抗日学生军，抗日学生军前身是29军为北平学生举办的军训团学生队，曾参加最初北平外围的南苑战斗，随132师撤入北平后，大部分学生兵都不愿意跟着百姓撤离北平。
由于学生们互相之间的紧密联系和爱国热情，导致其规模还越来越大，到北平被彻底包围时，已经有成员近5000人，尽管**战士们尽量在巷战中保护学生，但苦难的环境最锻炼人，学生军的年轻战士们还是在战火中迅速成长起来。
突围计划也随着空军的加入进行了修订，13军残余部队整编成2个加强团，和实力相对完整的29军37师、38师打前锋，不惜一切代价突破日军阵地，学生军居中，29军132师和143师殿后。
为了突围，城中的守军已经做了很多准备工作，战士们在北平的西城墙上挖出了几十个大洞，并伪装起来，有些地段还安装好了炸药准备进行爆破，即要保证全军能迅速从北平冲出，也为了能出其不意的打击城外一线阵地驻守的日军。
另外由于战士们的制服和日军的土黄色接近，为了尽量减少误炸，又临时用能收集到的布料和被褥等材料，赶制了很多五颜六色的大旗，有条件的官兵也在身上披挂上各种颜色的衣服和布料，越花哨越好，目的就是为了能和日军的军服区分开。
9月5日凌晨5点，中**队如出海蛟龙，从北平城中突然杀出。而此时，在河南、山东、山西、河北等各省的机场上，一架架战鹰早已经腾空而起，在长机指挥下，组成编队杀向各自的目标。
最先遭到空军打击的是日军驻华北临时航空兵团，第51战斗航空团‘莫德斯‘出动2个大队，护卫第2俯冲轰炸航空团“殷麦曼”的斯图卡们分袭日军在华北的各个机场，其它德国战机将与中国空军一起攻击日军第5师团，进行地面掩护。
执行轰炸日军机场任务的巴克中校回忆道，“这次攻击是一个神奇而且大胆的计划，但它本身又是非常盲目和准备不充分的，我们是9月4日晚上才转场到了出击机场，仅仅休息了不到4个小时，就开始了正式攻击，为了避免打草惊蛇，战前甚至没有组织对敌人机场的空中侦察，可以说，这是我参加过的所有战斗中，战前简报和攻击资料最简单的。
没有敌人机场的火力防御图，没有敌人机场的防空阵地、油库、机库等位置图，甚至敌人机场到底有多少飞机也不知道，只有一个简单的航线图，因此，我也不可能给手下的飞行员布置具体的战斗任务和战术，他们接到的命令就是跟着长机到达敌人机场上空，然后根据现场的情况，临时决定自由攻击。
好在运气站在我们这边，行动这天的天气非常好，否则，这次仓促组织的行动很可能成为一次灾难，机群在午夜过后从机场起飞。
飞行过程中，显眼的地标是在群山之间蜿蜓如带的长城，这真是一个伟大的人类奇迹，不过长城只是让我们欣赏的古建筑而已，领航员主要还是靠月色下的星象指正飞行方向。
我们精确地在预定的3000米高度上飞行，当快到攻击区域时，我们将飞行高度降至到2000米。黎明前，我们准时到达日军机场附近，天色终于大亮，我开始指挥机群降低高度，很快，目标出现了，日本人的机场就在眼前。
我们是非常幸运的：不仅没有耽搁时间就准确的发现了日军的空军基地，而且那里还是一个完全不设防的空军基地。日军飞机成排地停在机坪之上，而他们的后面则是巨大的机库及油库。
感觉日本人将我们的飞机当成了自己人，日本人的防空高射炮没有任何反应，空中也没出现日军歼击机。
于是，我下达了开始攻击的命令，我们的飞机在低空展开之后，开始在非常平静的状态下执行攻击计划。
斯图卡一架接一架地向机场俯冲，这时我才看到日军地勤人员发疯似的跑过机场，奔向防空壕，还有一些人员直直奔向停放着的飞机，这时，日军机场的所有警报器应该都开始尖叫起来，但这没有必要了，已经为时过晚，毫无用处。
我压低高度向整齐的停放在停机坪的日军飞机飞去，并准确的投掷了炸弹，冲过机场，向右急转，爬高后再翻过来，准备第二次攻击。
半路才加入攻击机群，负责给我们护航的莫德斯战斗机团的战斗机由于没有空中对手，也跟在我们后面向下俯冲，扫射着通过跑道，打得停机坪上的日机不是起火就是爆炸。
等我掉过头来准备好再次进行攻击时，停机坪已经没什么好扫射的了，我们差不多把机场里的上百架敌机干得一干二净，日本飞机一架也没起飞得了，多数飞机不是在燃烧，就是已经爆炸。
一架挨一架停在那长长跑道上的上百架日军轰炸机和战斗机，大部分在燃烧。一片片火焰从炸开的油箱中飘出，翻起滚滚浓烟。
有些飞机的机身被弹片击穿后正在漏油，暂时还没烧着。火从一架飞机烧到另一架飞机，汽油淌到那里就燃烧到那里，整个长长的一排飞机全都变成了一团团暗红色的蘑菇云。轰炸机辟里啪啦像鞭炮爆炸；战斗机烧得呼呼啦啦，像一盒盒点着了的火柴。
我带领轰炸机把第2轮攻击重点放在日军机场的建筑物上，而那些bf－109战斗机驾驶员，则三五成群的把攻击目标对准了在机场上四处奔跑的日军空地勤人员。
在日本飞机根本就没有升空的情况下，我们的轰炸机就投下了所有的炸弹，敌人的机库、油库纷纷起火，烟雾弥漫了整个机场。扔完炸弹之后，飞行员们仍不肯停止攻击，我们开始用机枪扫射那些没有被炸弹击中的飞机及防空点……”
几乎是将一切能攻击敌人的弹药都打完后，我回到2000米的高度上，确认攻击战果，看到轰炸后的油库和其它维修车间仍在熊熊燃烧，这次突袭干得真彻底，所带来的重大破坏无与伦比，我几乎不敢置信眼前的一切，仿佛是在梦境中，说实话，我虽然在西班牙战场战斗过，可这确实是我有生以来最有成就感的战斗之一。”
同样的一幕不断的在华北的各个日军机场上演，对于自己会遭受空袭，日军华北航空兵团没有丝毫的心理准备，在华北空域，已经最少一个月没有看见中国飞机了。
他们的粗心大意和疏于防范，终于受到上天的惩罚，9月5日凌晨，在志愿空军的突袭后，日军华北航空兵团没有进行任何抵抗就遭受了毁灭性打击。
当巴克中校带着轰炸机大队返航时，北平地面突围部队和日军第5师团已经杀成一团，此时对他们进行空中支援的，主要是中国空军和德国志愿空军的“黑桃”战斗机团，合计仍有约400架各种战机，他们对日军的攻击被划分为4个波次，尽量保证随时都有飞机在战场进行空中压制。
中德空军猛攻日军阵地，为地面部队前进扫除日军重武器和火力点。第一批还未返航，第二批又来了，铺天盖地对日军阵地进行轮番轰炸和扫射，日军地面部队同样没有多少有效的防空武器，被打的几乎抬不起头来。
尤其值得一提的是，中国空军的飞机虽然比较老旧，但对地攻击还是胜任的，而且由于它们普遍飞的慢，攻击地面目标时，有时候反而更准确。
这一天的天气很是晴朗，华北的平原地形使战士们的视野又很开阔，在日军阵地对面，中国官兵有机会兴高采烈的观战，这是自抗战以来，他们第一次见到的雄壮场面，也是第一次高兴地看到日军挨我们的打，抬不起头来。
中国的陆军官兵们欢呼雀跃，把军帽和水壶抛向天空，他们不在乎对面有无数日军的枪口，自己很可能成为日军的靶子，官兵们情绪高昂，个个摩拳擦掌，等待去厮杀。
13军和29军将士从没打过这样舒服的仗，现在他们终于可以在光天化日之下，站在属于自己的土地上，向天空中掠过的一队队雄鹰摇旗呐喊。
战士们根本控制不住兴奋和激动的心情，长期以来，他们一见到飞机就躲，一直都被来自空中的打击压制着，无奈地看着战友在凌空而下的枪弹下伤亡，天上只有日军，大长地面日军的志气，尤其是13军将士，对日本空军更有刻骨的仇恨。
现在，空中飞来了中国人的保护神，把日军炸得趴在地面，他们昂奋地欢呼，心中的委屈荡然无存。
本来很有些怀疑空军实力的高级将领们，也终于放下心来，最解恨的人一定就是汤恩伯了，他正用望远镜孜孜不倦的观察着不远处的日军阵地，那有几架正进行俯冲扫射的战机，细心观察，甚至会发现他的身体在跟着飞机俯冲而不自觉做出相应的动作，当炸弹终于落下的时候，他的脖子已经拉伸到人类极限，可见投入之深，总算长出了一个月前被迫骑毛驴逃命的一口恶气。
突围战后的一个直接后果是：突围队伍中的抗日学生军到达后方以后，几乎全部踊跃要求加入正规军保家卫国，而其中超过90％的人第一选择都是空军，突围这天的场景实在给他们留下太多的震撼了。
战到上午10时，中**队已经突破了日军11联队的2道防御线，甚至殿后的132师和143师都赶了上来，因为阻击日军的任务被空军自动接管了大半，北平西护城河以外的开阔地，已经成为追击日军的禁区，地面铺满了日军一片片的土黄色尸体，天空不时看见涂着深色迷彩的雄鹰在耀武扬威的翱翔。
日军第5师团指挥部内，师团长坂垣征四郎中将的心情在这一天大起大落到极点，当黎明时分，正做升官发财的美梦到最关键的关头却被卫兵叫醒而打断时，无疑是满腔愤怒的，他2话没说先给勤务兵赏了几个耳光。
当知道被叫醒的原因是第9旅团报告：中**队开始突围时，他的愤怒立即转化为兴奋和激动，甚至高兴的没穿衣服就在房间里跳起舞来，于是又顺手赏了勤务兵几个耳光，责怪他为什么不早点叫醒自己。
北平城内一直打的那么热闹，可自己手握精兵却只能干看着，这种滋味对一心想在中国战场建功立业的坂垣征四郎来说，实在是真不好受，现在，中**队终于开始突围了，总算轮到自己大展身手、一展宏图了。
他立即下令各部队做好战斗准备，一定要全歼中**队，他相信第5师团的军事部署万无一失。
为防止**突围，他在城外部署了3道防御线，只有第一道防线力量比较单薄，这是他有意为之，因为他生怕中**队发现情况不对又撤回城里。
具体部署是：在中**队最可能选择的西南突围方向上，以21旅团重兵进行防守，在中央和西北方向部署了第9旅团进行防守；在纵深地域则部署师团直属部队，充当战术机动部队，一旦判断出中**队主力的突围方向，就在运动中消灭**。
很快，第9旅团又报告说：中**队主力尽出，攻势猛烈，可以确定是以中央防线为主要突破方向，我旅团正奋勇杀敌……。直到报告的最后，才委婉的提出，敌人空军的飞机铺天盖地、攻势凶猛，11联队损失很大，请求师团给予指导。
对于中国空军铺天盖地和请求指导的说法，坂垣征四郎的第一反应是国崎登少将在和他开玩笑，直到他的参谋长西村利温大佐提醒他这是真的才醒悟过来。
随后的一段时间就完全可以称之为恶梦了，各种坏消息不断传来：野炮兵第5联队遭受中国空军打击损失惨重，联队长武田馨大佐阵亡；11联队的第一和第二道防线相继被突破；第21旅团长三浦敏事少将在带领机动部队增援的路上遭空袭阵亡；华北方面军回复说，由于各空军基地均遭受严重打击，暂时不能派飞机支援第5师团……。
军部的人都是猪，特高科的那些情报人员连猪都不如，坂垣征四郎在指挥部里不断的转着圈子，边思考战局，边在心中痛骂那些该下地狱的东京高官们。
中国人搞出这么大规模的空袭不可能一点马脚都不露，而华北前线日军居然一点预警情报都没有得到，第5炮兵联队的炮兵就摆在开阔地上被敌人空军炸。
现在，41联队的阵地已经是挡在中**队前面的最后一道防线了，可是从21旅团抽调出的机动增援部队，只要行进在道路和开阔地上就会被空袭，更多只能依靠双脚步行，加上时刻提防空袭导致行军速度很慢。
他继续下命令催促21旅团加快行军速度，同时命令师团直属部队骑兵第5联队去增援41联队，骑兵虽然不适合阵地防御战，但行进速度比较快，在华北的平原地形，也不用像汽车运输那样完全依靠道路行军，是现在最适合迅速增援41联队的部队。
下完命令的坂垣征四郎虽然还是比较郁闷，但对阻挡住中**队的去路，并在最后全歼中**队还是充满信心的，空军再厉害也不可能解决全部问题，终究还是要靠地面部队来说话的。
他相信41联队在第5骑兵联队援助下，一定能坚守住防线，阻止中**队的前进，只要5个小时，侧翼迂回过来的21旅团，就可以运动到位把缺口重新封住，中**队仍是插翅难逃。
客观的讲，坂垣征四郎中将的判断是非常有道理的，中**队的去路确实被41联队挡的死死的，而且战场形势越来越危急。
尽管日军炮兵联队被飞机打哑了，当前阵地上的人数也处劣势，可日军第5师团官兵的素质还是非常高的，无论是阵地对射还是肉搏都有极强的战斗力，战斗意志也足够顽强，日军士兵在各级军官的指挥下，顶着中国飞机的狂轰滥炸，顽强的坚守着。
在日军第3道防线的核心阵地陈家村，日军已经击退了中**队的5次大规模进攻，阵地附近可谓尸山血海。
41联队长山田铁二郎大佐的指挥部就在这里，他刚把最后一支预备队派进村子，不过他并不是特别担心，威胁最大的中国空军好像开始后继乏力了，游荡在战场上空的死神越来越少，没有空军的轰炸，他根本不相信缺乏重武器火力支援的中**队能在援军到来前突破他的阵地。
中午12点，骑兵第5联队虽然屡遭空袭，还是准时赶到了41联队阵地，日军的第3道防线好像已经转危为安。