1931年的“九一八”事变使整个东三省版图变色。1933年1月，日军铁蹄踏进山海关和热河，平津受到严重威胁。黄杰奉命带领第二师和关麟征率领的第二十五师北上增援。黄和关都是黄埔一期毕业生，又都是英勇善战、风流儒雅的青年将领。受命之日，两人边走边谈，倾吐对日本侵略军之痛恨，黄对关说：“你打先锋我殿后，长城线上看搏斗。”
关师先行北上，很快在古北口外与日军遭遇，并发生激战。黄师于2月26日集中洛阳，随即北上通州待命。时热河主席汤玉麟不战而退，关师转移南天门一带布防。若南天门被日军占领，势必进攻密云，席卷平津，局势异常严峻。黄师奉令向密云推进。3月12以达石匣，加入十七军作战序列，次日接替关师防务，在黄土梁、南天门及八道楼子一带占领阵地，与日军对峙。日军增兵古北口后，扬言一星期攻下南天门，气焰十分嚣张。自4月16日起，日军连续以步、骑、炮协同及陆空配合向我阵地猛攻，狂轰滥炸，烟火弥漫，血肉横飞，阵地被夷为平地。黄杰临危不惧，坚持在第一线指挥战斗。全师官兵同仇敌忾，浴血苦战，使日军阴谋终未逞。经过10 昼夜惨烈血战，黄师伤亡3000 余人，日军伤亡5000 余人，日酋承认：“这次战役为前所未有的一场恶战。”蒋介石以“是役足以挫寇焰而振我军之士气”相勖勉。黄以殊勋荣获“青天白日”勋章。
长城战役，以南天门为最惨烈。当时，世界红十字会中华总会会长熊希龄率女熊芷及团员多人携带大批物品到前线慰劳，并填《满江红》词赠黄杰，以赞其功，词云：
石匣天门潮河岸，峻崖高瀑，观壁上。雷霆舞击，鹰头飞逐。马革裹尸芹菜岭，刀锋衔血南香谷。幸而三湘子弟，擞精神，光民族。(www.xing528.com)
期必进，谁能缩，期必死，谁能辱。看老黑当通，指挥牙县；玉壁摧搂惊大敌，渑池奋翼支残局。听讴歌，吾梦有英雄，心诚服。
这是黄师奋战南天门的逼真写照，情词激壮，传诵一时。
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