“九一八”事变后，日本侵略者占领中国奉天（今辽宁）、吉林、黑龙江三省，为吞并中国而成立伪满洲国。在日军的计划中，当时并未失陷的热河省也被列为伪满洲国的“国土”。热河省，省会承德，民国时期东北四省之一，包括今河北省东北部、辽宁省西南部、内蒙古自治区东南部共22个县。日军为巩固对东北的占领，进一步侵占华北，把侵略魔爪伸向了热河。
“九一八”事变后的第二天，日本关东军便炮制出所谓《满蒙问题解决方案》，方案中计划伪政权的领土为“东北四省及蒙古”，并意图拉拢热河省主席汤玉麟拼凑傀儡政权。随后成立的伪“东北行政委员会”发表的“独立宣言”及伪“满洲国”发表的“建国宣言”都将热河视作伪满洲国国土。而日本关东军司令官武藤信义公开声称：依据“日满协定书”，日本关东军有为“满洲国”取得其“领土”热河的义务。伪满洲国成立后，日军不断挑起事端妄图侵占热河。1932年7月，日军借所谓“石本失踪事件”进攻热河境内之朝阳，遭到29军赵登禹部的反击。1933年1月3日，日军攻陷山海关，守军安德馨营几乎全部殉国。1933年1月10日，日军侵占九门口（今属河北省抚宁县），日本陆相荒木贞夫宣称“热河为满洲国之一部”，热河局势已然岌岌可危。
此时的热河省主席是奉系元老汤玉麟。汤玉麟，字阁臣，绰号二虎，辽宁阜新人。他早年在辽西落草为寇时，曾救张作霖一命，张、汤二人从此结为生死之交。汤玉麟是奉系元勋之一，跟随张作霖南征北战。1926年张作霖在北京组织安国军政府，汤玉麟被任命为安国军第五方面军第12军军长兼热河都统。1928年东北易帜后，汤玉麟被任命为东北政务委员会委员、热河省主席兼国民革命军36师师长，直至1933年汤弃守热河，他主政热河长达5年。在这五年期间（1928年—1933年），他横征暴敛，将热河视为自己的领地，只顾扩大家族财富，而对日军的侵略，则疏于备战。汤玉麟任命长子汤佐荣为禁烟局长，但禁烟局不管禁烟，反而组织农民种植鸦片，从中牟取暴利。任命其次子汤佐辅为财政厅长，大肆搜刮民财，巧立各种税收名目，有些地方在民国二十年（1931年）时已将赋税预征到1961年。热河百姓对汤玉麟恨之入骨，称他为“土匪省长”。汤玉麟安排自己的兄弟汤玉书、汤玉铭、汤玉山、汤宝福控制军队，对所属部队侵吞空额、克扣军饷。有的部队一个旅满编应为两千人左右，但实际仅有四百余人，空额高达一千六百余名。部队欠饷长达六七个月，军人生活无保障，自然军纪败坏，战斗力减弱，战时不听调遣，有的甚至投敌。
蒋介石鉴于汤玉麟的腐败和热河的局势，曾致电张学良提出撤换汤玉麟，并派张群赴平与张学良商谈进兵热河。但张学良考虑到东北军内部复杂的关系，未敢轻易撤换汤玉麟。而汤玉麟作为张学良的长辈根本没把张学良放在眼里，他当面直呼张学良的小名“小六子”，“九一八”事变后张学良放弃东北，汤更加蔑视张的权威，不服从指挥，而张学良对汤玉麟也是无可奈何。但张学良对于蒋介石提出的先发制人，进兵控制热河的意见也是无动于衷。1932年8月6日，国民政府行政院长汪精卫发出鱼电，指责张学良“未闻出一兵，放一矢，乃欲借抵抗之名，以事聚敛”，要求张学良进兵热河并辞职以谢国人。此事引发国民党上层内讧，后来以汪精卫辞职出洋结束。
为抵御日军进攻，1933年2月16日张学良在北平主持军事会议，将在华北的东北军编为两个集团军，下设八个军团和一个预备军团，第一集团军由张学良兼任总司令，第二集团军由张作相任总司令，汤玉麟任副总司令，负责热河的防务，并调集长城内的东北军由万福麟率五个旅进入热河布防。汤玉麟的第55军被编为第五军团、汤被任命为第五军团总指挥、热河省驻防军上将总司令。张学良这样安排，一方面是不满汤玉麟蔑视自己的态度，一方面也考虑到汤玉麟能力不足，所以临阵换将。而此时张学良也因为身体欠佳，不能亲临前线指挥，所以派遣张作相前往热河指挥作战。原吉林省主席张作相是张作霖的盟弟，以前与汤玉麟平级，现在成为汤的领导，汤玉麟自然感觉不快，又觉得张学良是借机夺取自己的地盘和军权，因而热河之战爆发前，东北军内部已然是矛盾重重。
1933年2月17日，日本内阁正式通过进攻热河的决议。2月21日，日军侵占热河南岭，热河之战正式爆发。2月23日，日军从北、中、南三个方向对热河发动总攻。北路日军由通辽出发，在坂本政右卫门中将的指挥下，以第6师团及第11旅团约一万余人在伪军刘贵堂等配合下，向开鲁、朝阳寺一带发动攻击，然后向西进攻赤峰。中国守军以第五、第六军团共10个旅约5万人迎击。守军主力崔兴武部消极抵抗，防守重任交给了从东北撤退到热河的抗日义勇军冯占海部63军身上。由于双方实力悬殊，25日晚日军突破防线，开鲁失陷。3月2日，日军进攻赤峰，外号东陵大盗的孙殿英指挥其部41军与日军展开激战。孙殿英部紧急驰援赤峰时受到赤峰市民、学生的热烈欢迎。赤峰之战，孙殿英部3000多人用简陋的武器抵抗7000多装备精良的日军，给日军以重大杀伤。但终因寡不敌众于3日撤退，赤峰陷落。中路日军由第8师团向北票、朝阳、凌源进攻。中国守军以第4军团、第5军团各一部共3师又1旅迎击日军。2月19日，抗日义勇军在日军进攻前对北票附近的铁路进行了破坏。2月22日，日军进攻南岭，董福亭部奋起抵抗。同时，日军分兵进攻朝阳寺，企图攻占北票，进逼朝阳，打开进攻承德的通道。由于董福亭旅第58团邵本良部前线投敌，朝阳陷落。南路日军第14混成旅团于2月24日向凌源方向进攻。在日军机械化部队的冲击下，负责防守的万福麟部遭受重大伤亡，力战不支，3月2日凌源被攻陷。至3月2日，日军分别占领热河境内北票、开鲁、朝阳、凌南、凌原、赤峰等要地，对承德形成包围之势。此时，汤玉麟并不配合集团军总司令张作相的指挥，军权仍然在汤玉麟手中，但汤对日军的进攻未做任何部署。
3月3日，日军已经兵临承德，张作相无法指挥部队作战，便带着第二集团军指挥部逃往古北口。3日下午，惊慌失措的汤玉麟用征集来的二百余辆军车满载他数年来在热河搜刮来的金银细软和鸦片运往天津。3月4日凌晨，汤玉麟逃离承德。汤玉麟逃跑后，承德的部队乱作一团，四散溃逃。中午过后，日军以128名骑兵轻易占领承德，自此热河沦陷。汤玉麟因而落下了弃城逃跑的骂名，受到国民政府的通缉。
热河迅速失陷的原因，除了汤玉麟主政不力导致民心丧失，军心涣散与东北军内部矛盾外，日军的离间计也发挥了重要作用。1932年3月1日伪满洲国建国后，日军以“满洲国”参议府副议长之职拉拢汤玉麟，企图利诱他投降未果。3月29日，日本宣布汤玉麟为“满洲国”参议府副议长、热河省长兼热河军区司令，实际汤玉麟并未接受。1933年，日军准备进攻热河前大量散发汤玉麟已经出任“满洲国”参议府副议长的传单。由于当时通信不畅，中国方面难辨真伪。故日军大举进攻之时，驻守热河邻省察哈尔省的宋哲元的29军不知汤玉麟是否已经投敌，也不敢贸然率军增援。汤玉麟部骑兵第9旅旅长崔兴武（后任骑兵第三军军长）借口义勇军作战不力，弃守开鲁，随后投敌。当时天津《大公报》报道称日军“专利用汤部背叛，更鼓动地方民团，起而驱之”，可见日军离间计之险恶。
热河失陷，身为省主席的汤玉麟负有不可推卸的责任。但是面对日本人的威逼利诱，汤玉麟始终没有当汉奸卖国。1933年5月，汤玉麟率部加入冯玉祥组织的察哈尔抗日同盟军，被任命为察东游击司令。1934年1月，汤玉麟率部配合吉鸿昌部发动了收复多伦、沽源等战役，给日寇以沉重打击。10月，汤玉麟接受宋哲元的改编，交出全部武装，出任29军总参议。日本一直想拉拢汤玉麟，以“满洲国”参议府副议长之职诱惑，但被汤玉麟所拒绝。在察哈尔抗日同盟军进行抗日斗争的三个多月时间内，日军不断向察哈尔进攻，南京国民政府方面也通过各种手段分化瓦解察哈尔抗日同盟军。同时，抗日同盟军内部各派势力交错，鱼龙混杂。而以察哈尔一省之力供养12万余人的抗日同盟军也是异常的困难。在这样内外交困的情形下，日军曾派特使邀请受到通缉的汤玉麟前往东北任职，汤不但拒绝，还大骂来者说“张雨亭（张作霖）是我拜把子弟兄，你们害死他，我没有那么混蛋，去做你们的官！”国民政府得知汤玉麟并未投敌，又放弃军权，接受改编，所以撤销了对他的通缉。1934年汤玉麟辞去一切职权，回到天津寓所，投资建惠中饭店，其后代以经商为生。七七事变后，日军占领平津，汤玉麟多次拒绝出任伪职，一直在天津意租界当寓公，1949年2月病死于天津，终年78岁。