部隊按照中國共產黨中央革命軍事委員會主席毛澤東的戰略部署行動，果然調動了敵人。在北平附近的敵第35軍和在懷來的第104軍（即暫編第3軍）第258師，30日分乘火車、汽車增援張家口，並向萬全反撲；懷來的敵第310師增援宣化。
這樣，敵軍在張家口就集中了1個兵團、2個軍、6個步兵師、2個騎兵旅、2個保安團；在宣化有2個師、1個保安團。
上述情況，通過紅色電波，迅速傳到了西柏坡黨中央所在地。毛澤東得悉，我軍的行動達到了吸引平津之敵西援的目的，十分高興，於1948年12月1日、2日接連電示第3兵團，務必包圍全部敵人，加緊構築工事，把敵人圍住，不讓跑掉。
第3兵團司令員楊成武依令而行，傅部的嫡系大部被我軍包圍和牽制在張家口地區。
我第3兵團3個縱隊8個旅，包圍這麼多敵人；就像是做包子時薄皮包了大餡。敵我雙方的包圍和反包圍，將是一場激烈嚴峻的較量。擺在楊成武面前的，首先是如何牢牢地抓住敵人。
此時，華北第2兵團的主力還在易縣、唐縣一帶，毛澤東電令他們經紫荊關、涿鹿向宜化、下花園疾進，以協同第3兵團完成包圍割斷傅部主力的任務。
東北我軍第13兵團，是先行進關的部隊，這時遠在幾百里外北平以東的薊縣。毛澤東命令他們經密雲向懷柔、南口間疾進，準備擊退北平向西增援之敵。
華北第3兵團由集寧地區向張家口前進
當時，在第3兵團東邊，冀熱察軍區的部隊佔領了沙城、土木，破壞了下花園至懷來的鐵路；第4縱隊第12旅佔領了新保安。
在這緊張的時刻里，東北我軍分路經冷口、喜峰口越過長城，陸續入關，向平、津疾進。
這一天，敵人向我第3兵團各部發起攻擊。兩軍鏖戰竟日，直到夜色深沉時，三面的槍聲才逐漸停息下來，敵人付出了幾千人的重大傷亡，僅僅佔領了個別點線，還是沒能掙脫包圍網。
楊成武騎上戰馬，從前沿回兵團指揮所。初冬的張家口，已是滴水成冰，北風吹來，含著颼颼的冷氣和濃烈的硝煙氣味，楊成武挽著馬韁緩緩而行，在謀劃著明天更激烈的戰鬥。
敵第35軍是傅作義賴以看家的「王牌」嫡系，戰鬥力頗強。11月2日8時許，張家口之敵第35軍第267師及宣化的第271師1個團，在鐵甲列車支援下，由張家口、宣化兩地同時向我第1旅陣地夾擊，妄圖互相打通聯繫，一起東撤。
華北第3兵團第1縱隊唐延傑司令員判斷，進攻之敵兵力不大，可能意在驅逐我軍，恢複張家口、宣化間交通，當即命令第1旅堅決阻擊進攻之敵，確保「切斷成果」。8時40分，第1旅第2團在屈家莊、太師灣地區與敵展開激戰。在敵火力兵力均佔優勢的情況下，第2團指戰員奮力抗擊，不斷以反衝擊的手段與敵人展開激烈的爭奪。該團第4、第8、第9連連續打退敵人2個團的5次進攻，守住了陣地。
戰至下午4時，為加強防禦力量，第1縱隊命令第2旅黃昏渡過洋河，佔領上、下八里庄和朱家莊、陳家莊地區，背靠第1旅，面向東南，組成環形防禦。第3旅第8團當晚進至上、下八里庄之間陣地，進一步加強了防禦的穩固性。
敵人沒能打通聯繫，第35軍郭景雲急了眼，不顧凌晨哈氣成冰的嚴寒，11月3日6時許，指揮第35軍及騎第5旅大部在炮兵、空軍支援下，向我第1縱隊陣地再次發起猛烈進攻。
敵約1個師的兵力向我防禦二檯子地區的第3團陣地發起猛烈攻擊，敵人是「王牌」師，裝備優良，戰術技術都堪稱一流，激戰至8時，第3團第2、第3營陣地相繼被突破，敵騎兵沿清水河向鵠突地迂迴。防守鵠突地的第1營因三面受敵，加之工事不堅，在敵眾我寡的情況下，被迫撤出戰鬥。由於第3團陣地失守，第1旅左翼暴露。13時，榆林堡之敵1個團及騎兵500餘人向第1旅第1團第2營陣地攻擊。激戰至16時，該營傷亡過半，陣地失守，
此時，第1旅已處於三面受敵、背水作戰的不利態勢。
宣化之敵2個團，為策應北面之敵的進攻，上午10時，分兩路向第2旅第5團的上、下八里庄陣地攻擊。該團頑強阻擊，戰至下午3時30分，將敵擊退，守住了陣地。同時，第3旅第8團已進至三檯子、大王莊地區，對宣化、辛庄段鐵路、公路實施破襲。17時，敵大部撤回張家口、宣化兩地。
我華北第3兵團第1縱隊從12月1日奔襲沙嶺子，切斷張家口、宣化之間敵人的聯繫後，大戰3天，連續擊退敵人3個師兵力的多次進攻。敵人付出了很大代價，僅攻佔了幾處陣地，始終未能實現打通張家口、宣化聯繫的企圖。
經過3天戰鬥，我第1縱隊傷亡較大，經兵團同意，遂調整部署。第1旅撤回洋河南岸，第2旅在東南望山繼續監視敵人，第3旅在宣化南西樹營、江家屯地域待命。
敵人攻不動我第1縱隊陣地，又轉移主要突破地段，於12月4日向沙嶺子進攻，從早晨一直打到黃昏，整整激戰一天，僅佔領我軍部分陣地。
第35軍撤不回，北平危急，傅作義再也沉不住氣了，急忙飛到張家口，召開高級將領會議，給他的將領們壯膽鼓氣，調整部署，命其突圍。會後，傅作義於當天又返回北平。
可是，就在第二天，我東北先遣兵團攻克了密雲，向平張線前進。這一下，傅作義更慌了，再次急令第35軍立即撤回北平。
12月5日拂曉，我第1旅將部隊撤到沙嶺子鐵路兩側，時逢降雪，北風呼嘯，雪花漫天飛舞，狂風又把地上的積雪捲起，張家口、宣化公路兩側長滿了樹木，樹枝上積滿了雪花，到處白茫茫一片，既看不清什麼，也聽不到什麼。敵第35軍2個師在接應部隊的策應下，於6日凌晨乘400輛汽車趁機向東逃竄，於當日晚到達下花園地區。7日繼續東撤。
為了救出第35軍，傅作義命令第104軍、第16軍西開接應。當到距第35軍只有4公里時，敵第35軍被我冀熱察部隊和華北第2兵團第4縱隊第12旅阻止於新保安附近地區。8日拂曉，克服饑寒剛趕到新保安地區的華北第2兵團第3、第4縱隊即投入戰鬥。9日，在新保安以東地區截住了東逃的敵第35軍，同時堵住了西援的敵第104軍，使兩敵只隔4公里卻不能會合，並迫使第35軍退回新保安，第104軍退回懷來。9日這天，正當我華北第2兵團主力在新保安以東地區遭敵第35軍、第104軍兩面夾擊的關頭，東北我軍第13兵團趕到平綏線，向敵發起進攻，在康莊、岔道殲滅敵第16軍軍部、第109師和第22師一部；敵第104軍見後路被截，便置第35軍於不顧，掉頭東逃，被我軍殲滅於途中。
然而，敵主力第35軍僥倖由張家口逃了出來，又被我華北第2兵團包圍於新保安。
毛澤東設計的平津戰役的戰略部署中，拖住敵第35軍是重要的一環，而此環此時卻出了問題。毛澤東得到消息，非常生氣，以嚴厲措施，於12月7日發電批評華北第3兵團領導和第1縱隊，不應讓敵第35軍由張家口逃掉。
對於這個錯誤，兵團領導承擔了責任，向中央軍委做了檢討。就此事，兵團對部隊進行了嚴肅的批評教育，處分了該旅第1團主要負責幹部。
這次失誤，是壞事，但又是好事。它提醒楊成武不論氣候如何惡劣，也一定要堵住敵人，不能再讓張家口的其他敵軍跑出來。給各部隊下了死命令，決不準敵人突圍，從哪裡突圍，哪裡要負全責。部隊上下，聽說毛主席直接來電批評，立時理解了自己崗位的重要性，全體指戰員群情激昂，決心打好這一仗，為部隊爭光，讓毛主席放心。
各部隊紛紛加修工事，調整部署，緊縮包圍。
我軍第1縱隊於12月6日晚全部佔領沙嶺子和飛機場，完全截斷張家口、宣化通路。一舉殲滅敵第271師，俘虜該師師長，乘勝解放宣化，迫使敵第103師逃進張家口，第1縱隊受到了軍委電令嘉獎。第2縱隊和第6縱隊也緊縮包圍圈。繼之，各縱隊佔領了轎頂山、西甸子；十三里營坊等外圍據點。北嶽軍區部隊及騎兵第3師、第4師、第5師解放張北。李井泉率領的第8縱隊在集寧待命。
這樣，第1縱隊、第2縱隊、第6縱隊，形成了第一道包圍圈；各騎兵師和王平讀率領的北嶽軍區的地方武裝，形成了第二道包圍圈；第8縱隊和晉綏的地方武裝，形成了第三道包圍圈。
張家口之敵，被我軍嚴嚴實實地包圍了起來。敵人曾多次試圖突圍，均被我軍擊退。
為嚴密包圍張家口之敵和防止宣化之敵向張家口收縮，第3兵團第1縱隊再次切斷了張家口、宜化之間的聯繫。
6日22時，第1旅第2團在屈家莊附近殲敵第271師1個迫擊炮連。在審訊俘虜中得知，第271師全部正向張家口集結，原來企圖經飛機場