卢沟桥事变爆发后，日军的轰炸机从北平一路轰炸到天津。日本动用战机对南开大学周围的国民革命军第三十八师进行狂轰滥炸，不仅三十八师伤亡惨重，南开大学也受到了日军战机的轰炸，南开大学的秀山堂和木斋图书馆都遭到了毁灭性的轰炸。日军的军车开进南开大学校内，对南开大学进行了扫荡。日本军车上放满了汽油，一把火就把南开大学的芝琴楼、思源堂、教授宿舍以及周围的民房都烧没了。南开大学在日军的破坏下，成为一片废墟。日本侵略者不仅对南开大学进行了破坏，连南开中学和南开女中也不放过，随后对这两所学校进行了轮番轰炸。

在南开大学被炸后，社会各界人士纷纷向张伯苓致电，其中包括文化教育界名流蔡元培、郭沫若、茅盾以及胡适等。他们纷纷表示，日寇在轰炸中摧毁的仅仅是有形的校舍，但绝不可能摧毁南开学生以及全国学生的抗日爱国之情。南开校舍被炸，营造了一股以学生为主的全民抗战氛围。蒋介石也以此事件作为凝聚社会人心的时机，他特地约请张伯苓等教育学家座谈。张伯苓对蒋介石老泪纵横地说：“南开大学被日军烧毁了，这烧毁的不仅是有形的校舍，我几十年的心血也全毁了。”蒋介石当即安慰张伯苓说：“等国家打赢了仗，不要说再建一个南开大学，就是建十个南开大学我也愿意。”

1937年11月，蒋介石命令教育部给南开大学划拨一定的补助经费，这一系列的补助经费使得南开大学挺过了最困难的时期，南开大学在复校后还得到了与国立大学同等的待遇。正是蒋介石对于高等教育的支持，才使得南开大学在危难中存活下来，南开大学后来的兴起也离不开蒋介石的支持。