关麟征被枪榴弹炸伤五处，成为血人，身旁官兵十余人全部战死，他仍毫不动摇，从容指挥部队英勇杀敌，终于击退了敌人占领了高地，强占潮河支流北岸（干沟）高地。
在师长的带动下，25师在古北口和日军西义一的第八师团血战三天，伤亡4000余人。关麟征因此获得青天白日勋章。《大公报》主笔张季鸾亲自撰写社论“爱国男儿，血洒疆场”，以贺其功。
1933年5月，二十五师奉命开到北平北郊休整，关麟征在离开密云时，见当地群众怕部队撤走后日军再来骚扰，十分惶恐，不禁感叹流泪说：“政府不顾人民安危，下令撤军，实在对不起老百姓！”
部队到达北平后，因为关麟征部队在古北口英勇抗日，北平一些大、中学校学生慕名而来，请他演讲，介绍抗日杀敌事迹。
关麟征看到平津一带群众抗日情绪高昂，一些大、中学生纷纷请缨杀敌，因而又是暑假，在北平郊区二十五师兵营，开办5000人的大、中学生军事训练班，派参谋作军事知识讲座，派营连长对学生进行军事操练，为即将到来的全面抗日战争进行了准备。
1935年7月，何应钦被迫与日方签订《何梅协定》，其中条文规定：国民党中央部队和宪兵要撤出北平和河北省。关麟征得知这个消息后，亲往北平拜谒北平军分会代理委员长何应钦，恳切陈词：
“如果部队不战而退出北平和河北省，党国将丧失民心!”他还积极建议何应钦加强军备与日军作战。与此同时，他还向南京蒋介石发出电报，并且命令二十五师全体官兵立即在北平城郊构筑工事，准备与日军作战。可惜关麟征的这些积极建议都没有被当时国民党掌权者采纳。
1937年，关麟征升任五十二军军长，辖第二师（师长郑洞国），第二十五师（师长张耀明），投入抗日战争。这年秋冬，他率部队在平汉铁路从事抗日斗争。9月，他参加了保定战役。除指挥本部两个师外，还指挥赵寿山的17师和曾万钟第三军2个师，因防御兵力太弱，被日第一军香月清司部迅速突破，这是他打的最窝心的一仗。
10月，日军第十四师团及第六、十六师团各一部在冀南由肥乡、成安、临漳等县进犯漳河，他率五十二军在漳河南岸与日军土肥原贤二的十四师团进行了一场激烈的攻防战。
双方发生白刃肉搏战，几次退而复进，失而复得，双方伤亡惨重。由于关军奋勇杀敌，终于使日军向漳河北岸邯郸、武安一带败退。关麟征从侦察员报告中得知日军在邯郸城外建有飞机场和汽油库，便立即从二十五师中抽调营长梁智伟，让他率一营部队夜袭机场，烧毁日本飞机10余架，缴获大批枪械弹药，受到第一战区司令长官程潜电令嘉奖。
漳河战役后的这年冬天，五十二军开赴河南漯河一带进行休整补充。在休整中。关麟征总结了自古北口抗战以来的经验教训，加强了部队的战术教育和射击训练，并且对全军将士进行了抗击日本侵略，维护中华民族独立的爱国主义教育。