1932年（民国21年）2月，湯玉麟在滿洲國独立宣言上署名。1933年（民国22年）3月，熱河戰役發動後，面對日本軍的第8師團，湯玉麟部潰敗，湯玉麟逃到天津。3月3日日军分三路进攻热河省会承德，先头部队128名骑兵出现在承德城外，汤玉麟留下孙殿英部抵御日军，3月4日汤玉麟率省政府机关人员撤出热河退至滦平，后退至丰宁。僅僅10天日軍就全面佔領熱河省19万平方公里土地，熱河被滿洲國吞併。滿洲國任命湯玉麟為参議府副議長兼熱河省省長，湯玉麟拒絕這個任命。