日軍要求我軍撤出盧溝橋，則有死而已，盧溝橋可為吾人之墳墓！
7月8日早晨，日軍包圍了宛平縣城，並向盧溝橋中國駐軍發起進攻。中國駐軍第二十九軍三十七師二一九團奮起還擊，進行了頑強的抵抗，給日本侵略軍以沉重的打擊。
團長吉星文親赴前線，指揮作戰。一位戰士用大刀接連砍死砍傷日軍13人，自己也壯烈殉國。駐守在盧溝橋北麵的一個連戰到最後隻剩下4人。
9日淩晨，第二十九軍收複了永定河東岸的失地。
吉星文團連續擊退日軍三次進攻。日軍第三大隊直撲龍王廟和附近的鐵路橋。
守衛橋頭陣地的隻有第二十九軍的兩個排。他們表示“寧為戰死鬼，不做亡國奴”，同日軍展開拚殺，終因寡不敵眾，六十多名戰士壯烈犧牲。日軍也在河堤上丟下了上百具屍體。
7月8日24時許，吉星文團突擊隊的青年戰士用繩梯爬出宛平城，出其不意地將日軍一個中隊全殲在鐵路橋上，奪回了鐵路橋和龍王廟，軍心為之大振。
盧溝橋事變後的第二天，中共中央發表《中國共產黨為日軍進攻盧溝橋通電》，指出：
平津危急！華北危急！中華民族危急！隻有全民族實行抗戰，才是我們的出路！
通電號召全中國同胞、政府與軍隊團結起來，築成民族統一戰線的堅固長城，抵抗日寇的侵略。
當天，毛澤東、朱德、彭德懷等致電蔣介石，表示紅軍將士願意為國效命，與敵周旋，以達保土衛國之目的。要求本著“禦侮抗戰之旨，實行全國總動員，保衛平津，保衛華北，收複失地”。
同時，紅軍將領致電宋哲元，表示“誓做貴軍後盾”。北平我黨地下組織發動各界同胞援助第二十九軍抗戰。中華民族解放先鋒隊、華北各界救國聯合會、北平各界救國聯合會的代表赴前線慰勞抗日官兵。
青年學生參加情報、募捐、救護等工作，並組織戰地服務團；長辛店的工人運送枕木、鐵板和鐵軌到宛平，修築陣地；郊區農民為前線輸送糧食、飼料、燃料和民工。人民群眾的支援，激發了第二十九軍廣大官兵的抗日熱情。
但冀察當局卻根據國民黨政府“應戰不求戰”的方針，放棄了殲敵的有利時機，於7月9日晨，接受了日方緩兵之計的和談要求，並達成三項口頭協議：
一、雙方立即停止射擊；
二、日軍撤退到豐台，第二十九軍撤向盧溝橋以西；
三、城內防務由保安隊接防。
7月10日，日本又在“就地解決”的幌子下，提出第二十九軍向日軍道歉，盧溝橋、宛平縣和龍王廟地區不得駐紮中國軍隊等無理要求。
11日，日本政府發表派兵華北的聲明，誣指中國守軍“在盧溝橋附近進行非法射擊”，決定增兵華北，任命香月清司為中國駐屯軍司令官，並從駐朝鮮日軍中抽調第十二師團來華。隨後，大批日本關東軍開抵天津，並以重兵進犯北平郊區。
當時，第二十九軍軍長宋哲元正在老家山東樂陵度假，一度幻想和平解決事變。7月11日，宋哲元到達天津，仍忙於同日方交涉，認為盧溝橋事變隻是“局部之衝突，能隨時解決”，因而貽誤了戰機。
7月17日，蔣介石在廬山發表談話，聲稱：“如果戰端一開，就是地無分南北，年無分老幼，無論何人，皆有守土抗戰之責任，皆應抱定犧牲一切之決心。”
這一談話，確定了準備抗戰的方針。但這時蔣介石還沒有完全放棄對日媾和的幻想，仍想將盧溝橋事變限製在“地方事件”的範圍內，企圖通過外交途徑，謀求和平解決。
7月19日，宋哲元抵北平後，下令拆除城內的防禦工事，打開關閉數日的城門，謝絕了全國各界贈送給第二十九軍的抗戰勞軍捐款。
同時，國民黨政府繼續與華北日軍進行談判，外交部向日本使館提議，中日雙方停止軍事行動，將部隊撤回原駐地，然後由外交途徑解決，遭日本外務省拒絕。
7月20日，日軍第一批增援部隊進入華北。當天下午，日軍炮擊宛平城和長辛店。守城官兵在團長吉星文的指揮下，打退了敵人多次進攻。