1937年7月29日，天津保卫战打响，天津东站（老龙头火车站）是两军争夺的核心据点。北宁铁路大批职工自发支援二十九军38师，抢修铁路、运送弹药、传递情报，以劳工之力投身抗日斗争。

7月30日，孤军奋战的中国守军缺少援军，被迫撤出天津，天津全城沦陷。入城日军迁怒于支援抗战的铁路工人，在车站展开大规模搜捕。

7月31日，日军抓捕46名北宁铁路职工，将他们押至车站水塔之下。这些人皆是司机、养路工、站务人员，属于手无寸铁的普通劳动者，不再参与作战。日军未经任何审讯，实施集体枪杀，制造了天津东站水塔下惨案。

惨案发生后，两千六百余名北宁铁路职工不甘受日寇驱使，主动离职，拒绝为日军运送兵力与军火，以罢工方式持续抗争。

这场屠杀属于典型的报复性战争罪行，是日军攻占平津期间一系列血腥暴行之一。