土木位于平绥路怀来、新保安之间。土木防御战是平津战役第一阶段一个局部的战斗。
我华北第3兵团，遵照中央军委的命令，由绥东地区东进，于1948年11月29日对张家口外围据点发起攻击，攻克怀安、柴沟堡等据点后，转向张家口、宣化方向猛插，并占领沙岭子，形成对张家口的包围态势。傅作义见势不妙，急令第35军(两个师)附暂3军(即第104军)的1个师，乘车增援张家口，以保张家口之安全。
敌人通过后，我冀热察军区独立第7师和华北野战军12旅也迅速插向平张路中段。独7师于12月1日夜，一举攻占了沙城、土木和狼山，抢占了新保安至怀来之间的有利地形，并破坏了这段铁路和公路。12旅于12月初，攻占了新保安东侧一线。为了切断傅作义嫡系第35军返回北平之路，独7师和第12旅分别选择有利地形，构筑东、西两面防御工事，准备阻击第35军逃回北平和阻击由怀来向西增援的暂3军。
由于东北野战军先遣兵团的行动，傅作义发现了东北我军入关，感到不妙，慌忙急令第35军迅速向东撤回北平，并令其怀来的暂3军两个师向西接应。第12旅堵击第35军东退，我独7师在土木阻击暂3军向西接应。
从12月2日开始，独第7师第19团担任主要防御，第20团为师预备队。第19团打退敌人多次进攻。
12月4日，暂3军用7个团的兵力，向我第19团防御阵地连续猛攻，战斗异常激烈，从早晨一直激战到下午4点多。敌人不惜一切代价，猛攻第19团防御阵地，终因敌众我寡，第19团的石河子、甘家梁和土木东北等阵地被敌占领。独7师师长陈宗坤组织全师反击，第20团奉命投入战斗，于4日19时开始反击。
第20团的反击部署是：2营沿西山由北向南反击，逐山夺取；1营、3营从草庙子顺沟而下，占领石河村后，以1个营攻占石河村西南山，1个营攻占土木及东北山。
黄昏，第20团部队已集结于草庙子至常庄子之间的山沟里。当天夜里，敌人顺沟向我独7师师部所在地草庙子进攻。第20团将1营埋伏在常庄子村南侧边河沟田坎后面，当敌人接近时，1营各种火力一顿猛打，接着向敌人冲击，打退了敌人，顺势占领石河村。拂晓，向土木北山和土木城攻击前进。
由于敌人已退逃，1营顺利占领了土木城及其北山。
2营当夜也击退了山上的敌人，夺取了石河村西北山，5日天亮后又夺取了石河村西南山。
到12月5日14时止，击退了敌人，恢复了第19团的防御阵地。
第20团接替第19团的防御任务，及时调整部署，抓紧时间加修工事，准备再战。团长周德礼和邱阜政委率领团指挥所人员，占领第19团原来的指挥所，感到视界不良，视线被石河村东山挡住了，经请示师首长批准，将团指挥所移到山高、视界开阔的石河村东山。在此，土木至狼山之间的地形和道路都能观察到，敌人从土木城出来，一过狼山就能发现。
6日中午，周团长在指挥所观察情况，发现铁路路基上有100多名敌人，由东向西运动，他想，如果在土木城里设伏1个连，敌人若仍沿前几天的老路进攻，便可以一举吃掉敌人。周团长把这一想法同邱阜政委、赵斌参谋长商量后，确定从2营抽1个连到土木城内设伏，并很快部署完毕。但6日这天敌人没有来进攻，各营、连继续加修工事，准备再战。
7日，各营、连于拂晓进入阵地，做好战斗准备。
这天上午，敌人从狼山向土木前进。9点多钟，敌尖兵连前进到土木城以东200多米时，尖兵排就散开了队形。是我们埋伏的连队暴露了目标？还是敌人的警惕性高？
设伏的连队沉不住气，在敌人尖兵排距东门还有100多米时就开始射击。敌尖兵排听到枪响调头就向后跑，一个活的也没抓住。1个营的敌人展开，向土木东北山进行掩护性进攻。接着，敌人的团主力也展开。摩托化炮兵开到离我军阵地约3000米的地方，在公路两侧展开，占领阵地。后面还有大批的敌人在向前运动。看样子，敌人是要向我大举进攻。
12时，敌炮火首先对我土木东北山射击。10分钟后，成群的炮弹射向第20团1营阵地，敌人进攻的矛头指向1营。周团长立即命令1营做好战斗准备，等敌人炮火一停止，立即从工事里出来占领阵地，坚决打退敌人。
12时30分，敌人步兵开始向前运动，距1营阵地200米时停止前进。12时40分，敌人炮火延伸，向第20团指挥所和1营、2营阵地之间空地射击。
有4个多连的步兵向1营阵地冲击，被1营早已准备好的火力打得抱头鼠窜，败退下去。
14时，敌人炮兵又对我一线阵地和1营指挥所所在的山头射击。紧接着，敌人用两个营的兵力向我一线阵地冲来。我1营组织各种火力予敌以重大杀伤，消灭了一部分敌人。但敌人凭着人多，不顾伤亡，夺占了我1营两个排的阵地。周团长命令1营组织反击，团迫击炮连支援1营。1营将预备队投入战斗，打退了敌人，夺回了被占去的阵地。
为防敌人再次向我进攻，周团长命令2营迅速向东山机动，隐蔽待命，随时准备支援1营战斗。
敌人进攻失败，无法突破我军防御阵地。16时，敌用迫击炮向我猛烈射击，但已是失败前的垂死挣扎了。17时，敌人步兵交替掩护撤退，土木防御战胜利结束。
