第一隊從正陽門入城後，通過棋盤街，衝向西長安街，又從西單牌樓轉入宣內大街，在絨線胡同西口被反動軍警保安隊攔住去路。各學校的代表向他們展開了說理鬥爭，並且向他們宣傳時事和愛國的道理；但是反動軍警保安隊堅持說“上邊有命令”，始終不允許學生隊伍向南行進。指揮部一看從絨線胡同到宣武門，完全是如臨大敵的警察和宋哲元的大刀隊，如果硬往南衝，不隻是衝不過去，而且必然要引起不必要的流血犧牲。況且這時，太陽已經快落山了，學生們滴水不打牙地在冰天雪地裏苦戰了一整天，也應該轉移陣地，從事休整。在分析了這些情況之後，指揮部決定整隊向北，一邊繼續遊行示威，擴大宣傳，一邊分別回校，勝利收兵。攔路的軍警當局也答應了學生隊伍回師北進。但是當學生隊伍井然有序地轉彎北進時，反動軍警當局卻突然一聲命令，向愛國學生發動了猛襲。宋哲元的大刀隊揮舞著白光閃閃的鬼頭大刀，向走在前列的女學生首先衝殺了過來。為了保存力量，避免重大的犧牲，指揮部決定化整為零，很快組織了退卻。
留在西車站廣場的第三路，在軍警的阻止下，未得進入正陽門，在外城繞了一圈之後，與第二路在宣外會師了。他們曾多次試圖衝開城門和城裏的學生會師，都被反動軍警破壞和阻撓了。
在相持中，宣武門外幾個站在隊前的學生發現城門底下有一條縫隙，他們的心裏驚喜起來：“從這兒爬進去，將城門打開！”立即，有一位清華大學的女學生，身子平貼著地麵爬了進去。她迅速地跳起來，把一根掏門栓抽下，又用手去擰動扣住門環的鐵絲，向城外高呼：“衝呀，衝進來呀！”但還沒有來得及將城門打開，一二十個軍警已趕來了，他們凶狠地對她拳打腳踢，把她帶到派出所。在廣大學生的再三鬥爭下，反動派才不得不把她放還，並答應開城門，讓郊區的清華、燕京等校學生返校。
清華大學和燕京大學等校隊伍離開宣武門以後，路燈突然熄滅，國民黨反動派在城外開始了對遊行示威隊伍的大屠殺。千百個學生在黑夜、寒風、槍刺下英勇地抗擊著，不少人在國民黨反動派的大刀、皮鞭下受傷了，被捕了。在“一二一六”一整天的鬥爭中，全市學生被捕的共有二三十人，而受傷者將近四百人。
但是，千萬群眾的英勇示威狠狠地打擊了反動派的賣國活動，使得他們手忙腳亂，不得不宣布“冀察政務委員會”延期成立。
北平學生在“一二一六”鬥爭中表現的可歌可泣的英勇行為，充分體現了中華民族威武不屈的精神，在中國學生運動史上寫下了極為光榮的一頁。
12月22日，學聯收集了受傷同學的血衣五百多件，在中國學院逸仙堂舉行血衣展覽大會。這天參加大會的有各校學生代表兩千多人和部分學生家長。會場上標著“血淋淋鐵的事實”七個大字。很多受害學生和他們的家長憤怒地控訴了國民黨政府的暴行。台上台下聲淚俱下，義憤填胸，當場決議對全國發布文告，向國民黨政府北平當局提出嚴重抗議，並決議慰問受害同學。
“一二一六”的鬥爭再一次地用血的事實教育了廣大學生：國民黨政府是一貫實行賣國賤民政策的。從而使更多的人認識到：“在反帝過程中首先要反對不同我們站在一條戰線上的統治者。”國民黨政府的賣國政策在學生中極大地孤立了。學生們又從貧苦人民的熱誠支持中，看到了人民群眾的偉大力量。進步學生已開始覺悟到：“中國民族解放的重任需要全國下層群眾的通力合作。”“如果不願在帝國主義的鐵蹄下苟安偷生，那麼出路隻有一條——深入民眾，組織民眾，武裝保衛中國。”
從“一二九”到“一二一六”，北平青年學生在中國共產黨領導下所展開的愛國示威運動，衝破了國民黨反動派與日寇聯盟的長期恐怖統治。從此，全國抗日救亡運動開始了新的高漲，一個洶湧澎湃的全民抗日大風暴，迅速地席卷了全中國。