7月8日夜间，二十九军大刀队的喊声、刀枪碰撞声，和着永定河水愤怒的涛声，组成了雄壮的交响乐，回响在卢沟桥的上空。
9日晨曦中，只见铁路桥上下，日军尸横如垒，二十九军的弟兄们身背雪亮的大刀守卫着铁路桥和龙王庙。收复失地的胜利振奋着每一个战士，他们准备直捣丰台日本军营，然后一鼓作气歼灭平津地区的日军，使全国人心大快。但是，战士们万万没有料到，就在9日凌晨3时，也就是他们刚刚收复失地之后，冀察当局为防止事态扩大，竟同意与日方谈判交涉，放弃了继续进攻的有利时机。
中国军队收复铁路桥和龙王庙，全歼日军一个中队后，日军畏我全线出击，假惺惺提议谈判解决，诡称“失踪日兵业已归队，一场误会希望和平解决”。中国方面随即表示同意，派北平市长秦德纯、冀察政委会委员张允荣为谈判代表。日方的谈判代表是松井太久郎、和知鹰二、今井武夫和寺平忠辅。谈判在北平进行。
这时，华北驻屯军参谋长桥本群和天津市长张自忠也在天津交涉谈判。
9日晨4时，在北平谈判的中日双方代表达成了3条口头协议：（1）双方立即停止射击。（2）日军撤退到丰台，我军撤向卢沟桥以西。（3）城内防务除宛平原有保安队外，并由冀北保安队（即石友三部）派来一部协同担任城防，人数限300人，定于本日上午9时到达接防，并由双方派员监督撤兵。停战协议以口头协议形式出现，是因为日方不愿在书面协议上签字。仅此一点，就可以看出日方是在玩弄阴谋诡计，根本不打算履行协议！
日军为什么在9日凌晨提出和平解决事端呢？侵略者今井武夫在回忆录中是这样交代的：“当时我军兵力，能够逐步调往前线附近的，只有驻屯在北平附近的步兵约两个大队。天津派来增援的炮兵部队，因为连日下雨，道路泥泞，被阻在通州，无法前进。”“与此相反，冀察军除了在卢沟桥附近永定河左（东）岸合计约有一团兵力外，在北面有西苑驻军两个旅占据着八宝山，其中一部分已进入到卢沟桥西北约3公里的衙门口，在南面有第三十八师常驻在南苑。此外，平汉线方面已从南方向长辛店增援兵力。战争形势对我军极为不利和紧迫。”“也就是说，日本军部队指挥官可能早发觉，如果开到卢沟桥的部队不寻找什么借口使之后撤，有被处于优势的中国军队包围的危险。”这便是日军提议谈判的目的所在。为达缓兵之目的而议定的协议，侵略者怎么会真正履行呢？果然，日军并不撤回丰台，而是集结在铁路桥以北的永定河东岸和沙岗东侧。
在协议达成后仅仅两个小时，即9日清晨6时，日军旅团长河边正三就撕毁协议，下令炮轰宛平县城。100余发炮弹射向宛平城，直到7时30分才停下来。
北平当局接到宛平的报告，责问日方为何背约炮轰宛平，日军竟然答复说，炮击是为了掩护撤兵。这是日军在停战协议成立后的第一次背约。
9日下午，接防的保安队踪迹不明。北平方面派出联络参谋出西直门到卢沟桥方向侦察查明，清晨4时50分，保安队从驻地出发，行至大井村（位于北平与卢沟桥之间），受到日军阻击，死伤数人。日军故意刁难，重重阻挡，使中国保安队不能按照双方协议前往宛平接防。事后，日方却以天阴雨大，两军对峙难免发生小误会为由，为自己开脱罪责。
经北平方面反复交涉，日军才允许中国保安队派50人接防。这时已是下午6时左右了。在冀察政府的再次努力下，日军同意保安队进入宛平，但只准携带步枪，每人只许带子弹30发，所携带的机关枪则须送回北平。
由于日军的刁难，傍晚7时以后到达宛平的保安队实际上不足200人，而且装备极差。
尽管如此，中国方面还是按照协议将宛平守军全部撤出，退守永定河西岸。
而在日军刁难阻挡保安队的同时，不仅一兵未撤，反而增加兵力，将机械化部队第二大队从通州调到了丰台。
下午3时40分，河边下令第二大队到宛平东北角的沙岗接防，企图利用吉星文团和保安队换防的机会占领宛平城。这是日军第二次违反撤兵协议。
宛平由不足200人的保安队接防后，日军以为万事俱备，只待进城了。得意忘形的河边正三先是要求亲率幕僚“入城慰劳”，遭拒绝后，又派外交人员笠井顾问、广獭秘书和翻译爱泽等3人携带香槟酒前往宛平，故作庆贺和平之姿态。
笠井等离开宛平，王冷斋就接到情报，知道日军二三百人仍留在沙岗一带未撤去。这支日军正是依照河边的命令占据沙岗的第二大队。王冷斋将此情况报告北平说，日军确实未如约撤退，而且有调整部署、向前推进的样子。
秦德纯回答说：双方正在研究善后，果真他们背信毁约，明天正好在会上向日方提出质问。请加强城防守备。
此时，接防的保安队尚未及进晚餐。他们清晨从北平出发，根本没想到短短的15公里路程，会走上整整一天，因此没有准备行军烧饭。他们白天被日军阻挡在大井村，只好由北平保安队用汽车送去午餐。
进入宛平城后，由于忙着接防、布防，直到10日凌晨2时才开始进餐。
2时30分，日军第三次背约，突然开枪攻城，保安队急忙丢下饭碗应战。
9日傍晚，依照协议监视撤兵的委员开始返平。当日方人员中岛弟三郎中佐在城内匆匆欲行时，王冷斋对他说：你系监视撤兵委员，现在发觉日兵并未撤尽，你应负责。中岛无法诿卸，只好答应留在城内。
日军开始攻城后，王冷斋要求中岛与日军旅团司令部联系。日军见自己的监视撤兵委员仍在城内，只好诡称：“实系双方哨兵因误会开枪，日军绝无攻城企图”，停止了射击。日本侵略者一计不成，又准备玩弄另一诡计。
天亮以后，人们看见在沙岗下，日军仍旧搭着四五座帐篷，士兵们忙着架设电话线，沙岗上的日军正在架设炮位，炮口齐指宛平城。铁道旁、涵洞口都有日军在盘问行人。日军非但无撤兵的行动，反而加紧了作战准备。清晨，王冷斋和中岛同车赴北平参加谈判，路过铁路桥涵洞附近，看见日军士兵数人持枪作射击姿势，经过中岛解释才得以通过。
10日上午，秦德纯、冯治安、王冷斋、何基沣等，应日本人的提议，和日方代表樱井、中岛、笠井、斋藤一起召开联席会议。由于松井、今井等均未出席，日方出席会议的4个人中，没有一个人能代表日本军部，显然，日方企图搞无理纠缠，借此拖延时间。
会上，樱井公然提出：“要求中方撤换有关军政指挥官，并向日方赔礼道歉。”
何基沣一听，勃然大怒，指斥说：“这次卢沟桥事件完全是日本有预谋、有计划的侵略行动，是日方集结军队向宛平首先开火，明明是侵略行为，应向我方赔礼道歉，并保证以后不再侵略，否则就消灭你们！”说罢，拔出小手枪，“啪”的一声放在桌上。
樱井等人吓了一跳，面面相觑，不敢答话。冯治安看着日方代表，露出了得意的神情。
王冷斋接着声明：“我方已遵照停战条款实行撤兵，但日军在铁路桥涵洞、沙岗等部队尚未撤尽，而且昨天夜间又向宛平城袭击，日军此等行为显系破坏停战协定，应即迅速撤退方能保持和平，否则一切后果均当由日方负责。”
斋藤狡辩说：“日本未撤尽的原故，是因为有阵亡日兵尸骸数具尚未觅得，留下这些少数部队以便搜索。”
“搜索尸骸无须这么多兵士，而且也不必携带机关枪。”王冷斋驳斥说。
“因恐受你方袭击，不得不多留部队以资警戒。”斋藤继续诡辩。“如果真为搜索尸骸，我方可以协同办理。”王冷斋又提议，“双方各派委员若干人，组织徒手搜索队向战地各处搜索。”日方代表理屈词穷，不得不表示赞成此议。于是双方开始商议徒手搜索的具体方案。忽然，日方代表樱井等4人，一齐离席到外面打电话，等了很久不见返回。中方代表到外面一查，才知道他们竟不辞而别，不知去向了！
这时，各方报告接踵而至：日军已由天津、通州、古北口、榆关等处，带着火炮、坦克等武器向卢沟桥开来，关外，尚有日军11列火车正向关内开来，其中2列已抵达天津；下午3时，大批日军占领小井村、大井村、五里店，割断电线，检查行人，截断了平卢公路交通；日本国内也正紧张地调兵遣将。这一切都预示着七七事变这一局部冲突，正在向全面战争演变。
这是9日停战协议达成后30个小时内，日军第四次破坏协议，违信背约。至此，日本侵略者的野心已暴露无遗，他们玩弄一连串的阴谋诡计，达到了缓兵的目的。而冀察政府一味相信和谈，结果使自己处于被动挨打的局面，最终一败而不可收拾。
何基沣旅长见日方代表踪迹俱无，又想起昨天晚上军部“只许抵抗，不许出击”的命令，愤愤地说：“对付他们只有像夺铁路桥和龙王庙战役那样，狠狠地揍他们，叫他们知道厉害才行。谈判必然是吃亏上当！”
何基沣的愤恨和不快是有原故的。9日，二十九军官兵的抗日情绪非常高涨。一一○旅旅长何基沣请示三十七师师长冯治安，准备于7月10日夜间袭击丰台日军。经冯师长同意，决定乘敌人大部兵力尚未开到的时候，抓住战机，出其不意，全歼丰台日军。9日、10日两天，为加强卢沟桥一带的兵力，原驻保定的陈春荣旅一团、东北军五十三军万福麟部的骑兵团及钢甲车两列已开到长辛店一带，使战斗力更加强大，全歼丰台日军一事是稳操胜券的。
但是，9日晚7时左右，张自忠打电话到前线指挥部，向何基沣询问战事情况后，不同意袭击日军，他说：“你们要大打是愚蠢的。如果打起来，有两方面高兴：一方面是共产党，符合了他们的抗日主张；另一方面是国民党，可以借抗战消灭我们。带兵不怕没有仗打，但是不要为个人去打仗。”
何基沣听了很生气地回答：“现在的情况，不是我们要打日本人，而是日本人要打我们。”
张自忠感到何基沣意志很坚决，不易说服。自己又只是三十八师师长，不是何基沣的直接长官，不好下命令。于是便通过军部给何基沣下达了“只许抵抗，不许出击”的严令。从此，卢沟桥的战事完全陷于被动局面之中。