事變發生後，7月8日，蔣介石電令在山東樂陵老家的宋哲元，速返保定坐鎮指揮，作出了“宛平城應固守勿退，必須全體動員，以備事態擴大”的指示。同日，南京國民政府外交部發表聲明，提出抗議，要求日本停止軍事行動。
7月9日，蔣介石密電第26路軍孫連仲部，由平漢線方麵調兩個師，第40軍龐炳勳部1個師另1個旅、萬福麟的第53軍以及商震部向石家莊、保定方向開進；令第10師、第17師、第21師、第25、第83師，以及第3軍集結待命。
宋哲元於9日複電蔣介石表示：華北部隊守土有責，自當努力應付當前現狀，堅決遵守“不喪權，不失地”之意旨，誓與周旋。
蔣介石仍放心不下，又於次日連續給宋哲元電報兩封，令宋哲元：從速構築預定之國防線工事，星夜趕築，如限完成為要。並強調“守土應具決死之決心與積極準備之精神應付。至談判，尤須防其奸狡之慣伎，務期不喪失絲毫主權為原則。吾兄忠直亮節，中所素稔。此後尚希共為國家民族前途互勉。”
同日，國民政府決定設立石家莊行營，以徐永昌為主任，督導冀察軍事行動。
10日晚，軍政部長何應欽由重慶飛抵南京，並於次日召開“蘆溝橋事件”第一次會議，會商彈藥、糧秣、燃料的準備與儲存。各地部隊的現狀與調動，新到武器及空軍的使用等。並傳達蔣介石指示，在熊斌與曹浩森兩位參謀次長中，選派1人赴北平，傳達中央堅決抗擊的旨意。
12日下午，蔣介石在廬山召集汪精衛、程潛、陳誠等人協商對策，決定了下列方針：應戰而不求戰，作和戰兩手準備，力求局部解決，萬不得已時不惜一戰。基於這個方針，應擴大動員範圍。當天下午7時，蔣介石對駐守陝西、湖北、安徽、江蘇的國軍部隊發布動員令，命令上述部隊向以鄭州為中心的隴海、平漢兩條鐵路線集結。同時命令山東省政府主席韓複榘擔任津浦路北段的防守；令平漢、隴海、津浦三鐵路局集結軍用列車，各汽船公司將船隻回航到指定地點備用；在南昌的中央軍飛機30架，立即編隊飛行北上。蔣介石當天在日記中寫道：戰事勢必擴大，不能不亟謀應付之方。
當晚，何應欽在“蘆溝橋事件”第二次會議上，決定派熊斌北上，向宋哲元傳達蔣介石“不挑戰，必抗戰”的旨意。
14日，孫連仲部開抵石家莊。熊斌於當日到達保定，並派人赴天津，向宋哲元交待兩點：一、中央軍北上乃為增援29軍；二、如能平和解決，亦可為29軍助威。
“蘆溝橋事變”發生後，就在以蔣介石為首的中國政府作和戰雙重準備之時，日本帝國主義忙於增兵華北，到7月中旬，日軍以為對華作戰的時機已經成熟，決意擴大侵華戰爭的意圖已表現得相當明了，華北日軍雲集。
鑒於事態日益嚴重，中國政府的方針逐漸傾向於戰的方麵，外交方麵漸趨強硬。對日本侵犯中國主權肆意擴大事態，提出嚴正抗議。同時，將“蘆溝橋事件”備忘錄送交9國公約簽字國及蘇聯、德國等國家，敦請他們注意。同時宣布：“中國政府已通知各國政府，凡日本強令華北地方當局所締結之協定，非經中央政府核準者，中國概不承認。”
7月17日，蔣介石發表了著名的“廬山談話”。他首先指出了“七.七”事變的嚴重性：“現在衝突地點已到達了北平門口蘆溝橋，如果蘆溝橋可以受人壓迫強占，那麼我們五百年故都，北X政治文化中心與軍事重鎮北平，就要變成沈陽第二。北平若變成沈陽，南京又何嚐不可變成北平？所以，‘蘆溝橋事變’的推演是關係中國國家的整個的問題，此事能否結束，就是最後關頭的境界。”
蔣介石說：“中國民族本身是酷愛和平，國民政府的對外政策，向來主張對內求自存，對外求共存。……和平未到根本絕望，決不放棄和平。犧牲未到最後關頭，決不輕言犧牲。”“我們既是一個弱國，如果臨到最後關頭，便隻有拚全民族的生命，以求國家生存。那時節再不容許我們中途妥協。須知中途妥協的條件，便是整個投降，整個滅亡的條件。全國國民最要認清楚所謂最後關頭的意義。最後關頭一到，我們隻有犧牲到底，抗戰到底！隻有犧牲的決心，才能博得最後的勝利！若是彷徨不定，妄圖苟安，便會陷民族於萬劫不複之地。”
蔣介石指出：中國政府對於“蘆溝橋事變”的總原則是，“希望和平而不求苟安，準備應戰而決不求戰。”
同時，蔣介石還闡明了中國政府最低限度的4點立場：一、任何解決，不得侵害中國主權與領土完整。二、中央政府所派的地方官吏，如冀察政務委員會委員長宋哲元等，不能任人要求撤換。三、中國民眾的自發抵製行動，不得進行幹預。四、第29軍現在所駐地區，不能受任何約束。
蔣介石在談話中強調：“蘆溝橋事件能否擴大為中日戰爭，全係日本政府的態度；和平希望繼續之關鍵，全係日本軍隊之行動。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。如果棄尺寸土地與主權，便是中華民族的千古罪人，那時候便隻有拚民族的生命，求我們最後的勝利。”
19日，這個演說公開發表，並送交日本大使館。
蔣介石的“廬山談話”，是國民政府自“九.一八”以來的第一個口氣強硬、態度明朗的政策性談話。表明了捍衛國家主權和抵抗侵略的嚴正立場。主席曾指出：蔣介石的談話“確定了抗戰的方針，為國民黨多年以來對外問題上的第一次正確的宣言，因此，受到我們和全國同胞的歡迎。”
蘆溝橋事變發生後，日本政府頻繁舉行四相、五相和內閣會議，研究處理事變的策略。發表了《派兵華北的聲明》，決定立即增兵華北，從日本國內派遣第20師團，並將關東軍的兩個旅團和駐朝鮮的1個師團開赴華北。
蘆溝橋事變發生時，肩負冀察重任的宋哲元尚在山東樂陵老家，他在收到蔣介石的電令後，於11日夜才趕回天津。此時，宋哲元對“七.七”事變的嚴重性缺乏必要的認識。他幻想和平，企圖以讓步達到妥協，以保冀察地區的既成局麵。他誤信日本“不擴大事態，就地解決”的謊言。同時，宋哲元也不相信蔣介石會真正抗日。作為軍閥，宋哲元還想竭力保存實力。在他認為，正是因為第29軍是一支比較強大的軍隊，他宋哲元才把持了冀察平津大權。盡管蔣介石三番五次電令，他還是打算周旋於國民政府與日本之間。
正在此時，7月11日下午2時，華北駐屯軍司令部收到日本國內打來的特急電話，向今井武夫傳達了東京內閣會議的決定：“為了解決中國問題多年來的懸案，現在正是大好機會。所以，當地交涉已經沒有進行的必要，如果已達成協定，也予以撕毀。”