1937年7月7日，日本军队悍然炮轰卢沟桥（位于北平城西南16千米处），驻守卢沟桥阵地的中国军队奋起抵抗，日本的全面侵华战争和中国的全民族抗战就从这里开始。
日本选择这一时刻起事是因为，日军占领东北之后就加紧进行的全面侵华战争的准备到这时已经就绪；同时，这一时期英、美等国正忙于应付希特勒在欧洲引起的紧张局势，中国内部抗日民族统一战线还未正式形成，这种背景使日本认为有机可乘。日本选择在卢沟桥这一地点起事是因为，在此之前，日军已经占领东北和武装监视、支配着华北，全面侵华战争势必利用这一有利的战略地理条件首先占领华北的政治、经济、交通中心城市北平。而此时的北平，东面是日本卵翼下的冀东防共自治政府，北面和西北面是日本豢养的察北伪蒙军，只有西南面尚为中国军队驻守，而卢沟桥又为接连北平、通往南方的唯一要道，这样，日本起事最理想的地点就莫过于卢沟桥了。事实上，自1937年4月起，日本军队就经常在卢沟桥附近进行军事演习，6月以后，日本军队的军事活动更加频繁，事变已不可避免。
1937年7月7日夜11时左右，日本“华北驻屯军”河边正三旅团第一联队三大队八中队举行的军事演习即将结束时，以仿佛听到宛平城枪声数响，致使一名士兵失踪为借口，要求进入宛平城搜查。这一事先精心策划的借口为驻守卢沟桥的中国军队二十九军三十七师二一九团拒绝。正交涉间，日本军队向宛平城射击，继而炮轰卢沟桥，二一九团忍无可忍，抱着与卢沟桥共存亡的决心奋起抵抗。卢沟桥事变就这样爆发了。
事变发生后，日本政府即以全面战争的姿态进行紧张的军事和外交活动。7月11日，日本内阁召开会议，发出“派兵华北的声明”；12日，日本“华北驻屯军”司令官命令所属部队“做好适应全面对华作战的准备”；17日，日本政府召集五相会议，决定向中国境内增兵40万，日本“关东军”参谋部亦竭力支持“华北驻屯军”把事变“彻底地扩大下去”。这样，大批日本军队、飞机、大炮、坦克等战争装备即由日本本土和日本占领下的朝鲜、东北源源不断地运到华北平津一带。26日，日本军队完成了对平津的最后包围。日本政府在加紧军事行动的同时，却在外交宣传上宣称“卢沟桥事变”可以“局部解决”，日本政府不打算“扩大事态”等等，以欺骗世界舆论，麻痹国民党政府，争取战争的时间。7月26日，日本军队向中国军队二十九军发出撤离阵地的最后通牒，同时猛攻二十九军阵地。29日占北平，30日陷天津，接着以平津为新的战争基地向中国内地展开全面进攻。卢沟桥事变终于推演成日本全面侵华战争的起点。
事变爆发后，7月8日，中国共产党向全国发出了《为日军进攻卢沟桥通电》，号召“全中国同胞，政府与军队团结起来，筑成民族统一战线的坚固长城，抵抗日寇的侵略”，“驱逐日寇出中国！”长辛店工人、战地农民和北平各界民众当即以各种形式支援卢沟桥中国守军的抗战。同期，国民党政府也做出了一些积极的反应，7月8日，向日本政府提出口头抗议，10日，提出正式抗议，并开始向华北调动军队。16日，向英、美、法、意、德、俄、荷、比各国政府发出备忘录，揭露日本破坏九国公约的行为。17日，蒋介石发表“庐山谈话”，确定了准备抗战的方针。8月14日，国民党政府发表了《国民政府自卫抗战声明书》，宣布“实行自卫”，并开始组织各地抗战。卢沟桥事变遂发展成为中国全面抗战的开端。