卢沟桥横跨永定河，属河北省宛平县管辖，距北平仅30里，为捍卫北平的屏障。驻守在平津一带的中国军队是第二十九军，总兵力约有10万人。

7月7日夜，驻丰台日军河边旅团第一联队第三大队第八中队，由中队长清水节郎率领，在卢沟桥以北地区举行以攻取卢沟桥为假想目标的军事演习，11时许，日军诡称演习时一士兵离队失踪，要求进城搜查。在遭到中国驻军第二十九军第三十七师二一九团团长吉星文的严词拒绝后，日军迅即包围宛平县城。翌晨2时，第二十九军副军长兼北平市长秦德纯为防止事态扩大，经与日方商定，双方派员前往调查。

但日军趁交涉之际，于8日晨4时50分，向宛平县城猛烈攻击。并强占宛平东北沙岗，打响了攻城第一枪，中国守军忍无可忍，奋起还击，日军在同一天内，连续进攻宛平城三次，均遭中国守军的英勇抵抗。

7月8日，北平当局令驻军坚守卢沟桥。宋哲元致电蒋介石，报告卢沟桥事变真相。

同日，国民政府外交部为卢沟桥事变向日本大使提出口头抗议。

同日，日本内阁会议提出所谓“事件不扩大，就地解决”的方针，欺骗世界舆论，麻痹国民党当局，争取时间调集部队。

9日，北平当局与日军达成协议：(1)双方立即停止射击；(2)日军撤退至永定河左岸，中国军队撤至右岸；(3)卢沟桥守备由河北保安队石友三部担任。翌日，中国军队撤退，日军不仅不履行诺言，反而大批调兵向中国军队进攻。

11日，平津当局与日军达成现地协定：(1)第二十九军代表声明向日军表示道歉，并惩办此次事变责任者；(2)取缔共产党、蓝衣社及其他抗日团体的抗日活动；(3)永定河以东不驻中国军队。

10日，各方纷纷报告，日军已由天津、古北口、榆关等处陆续开到，且有大炮、坦克等向卢沟桥前进，已将大井村五里店等处占领；平卢云路也不通行，战事即将再发。

11日起，日军时以大炮轰击宛平城及其附近一带，城内居民伤亡颇多，团长吉星文亦负伤，就将城内居民向城外比较安全地带疏散。战事由此扩大到八宝山、长辛店、廊坊、杨村等处。第二十九军各部分散于各处应敌。日军出动飞机在各处侦察扫射，战事时断时续。

“卢沟桥事变”揭开了全国抗日战争的序幕。