不久，松井又打电话给冀察当局称，若中方不允许，日军将以武力强行进城搜查。同时，冀察当局接到卢沟桥中国守军的报告，说日军已对宛平城形成了包围进攻态势。冀察当局为了防止事态扩大，经与日方商议，双方同意协同派员前往卢沟桥调查。此时，日方声称的“失踪”士兵已归队，但隐而不报。7月8日晨5时左右，日军突然发动炮击，中国第29军司令部立即命令前线官兵：“确保卢沟桥和宛平城”，“卢沟桥即尔等之坟墓，应与桥共存亡，不得后退。”
日军挑起七七事变后，在全国引起强烈反响。七七事变的第二天，中国共产党中央委员会就通电全国，呼吁：“全中国的同胞们，平津危急！华北危急！中华民族危急！只有全民族实行抗战，才是我们的出路！”并且提出了“不让日本帝国主义占领中国寸土！”“为保卫国土流最后一滴血！”的响亮口号。蒋介石提出了“不屈服，不扩大”和“不求战，必抗战”的方针。蒋介石曾致电宋哲元、秦德纯（第29军副军长兼北平市市长）等人"宛平城应固守勿退”，“卢沟桥、长辛店万不可失守”。
