卢沟桥事变的消息传到日本关东军，法西斯分子欣喜若狂。
7月11日18时24分，日本政府正式发表《关于向华北派兵的政府声明》。这个声明歪曲事变真相，为其武装侵略行为竭力辩护，是日本政府进一步发动侵华战争的宣言。声明说：“这次事件完全是中国方面有计划的武装抗日，已无怀疑的余地。”“就帝国和‘满洲国’来说，维持华北的治安，是很迫切的事，不待赘言。为维持东亚和平，最重要的是中国方面对非法行为，特别是‘排日侮日’行为表示道歉，并为今后不发生这样的行为采取适当的保证。由此，政府在本日内阁会议上下了重大决心，决定采取必要的措施，立即增兵华北。”
日本政府发表声明11分钟后，即18时35分，日本参谋总长就对关东军司令部发出“临参命第五十六号”令，命令关东军急速派遣独立混成第一、第十一旅团主力、飞行集团一部（六个中队）、高射炮两个中队、铁道第三联队主力等部开赴华北，受华北驻屯军司令官指挥。21时40分，参谋总部又发出“临参命第五十七号”令，命驻朝鲜的第二十师团迅速开赴天津、唐山、山海关附近集结。这天夜里，参谋本部和军令部“向各方面发出了必要的准备命令”，日本海、陆、空各军种都紧急动员起来了。
7月11日晚6时30分，亦即日本政府发表声明6分钟后，二十九军军长宋哲元从山东乐陵抵达天津。此时，宋哲元对七七事变的严重性仍缺乏必要的认识。他幻想和平，企图通过让步，达到同日方妥协、从而保存实力和地盘的目的。
从10日开始的中日交涉仍在继续进行。冀察政务委员会选派天津市长兼第三十八师师长张自忠为交涉负责人。
当天下午4时，日方代表松井同张自忠的代表张允荣进行了约3小时谈判之后，又和今井一起，不顾天黑雨大，满怀希望地来到张自忠的住宅，交涉撤兵问题。
张自忠因患痢疾，卧病在床，面容憔悴，身体消瘦，十分虚弱。听了日方提出的谈判条件，出乎日本人的意料，他非但不肯答应惩处“肇事”的负责人，对于撤退卢沟桥附近军队的问题，也只不过主张换换部队而已。
松井二人无功而返，便将交涉对象转向秦德纯和其他冀察要员。
11日晨5时，秦德纯亲自打电话对松井说：其他条件都可以让步，唯独对卢沟桥撤退中国军队的要求，绝对不能同意。由于冀察当局态度很强硬，谈判出现了僵局。
下午，今井在与冀察政务委员齐燮元、张允荣等人交涉时，答应日军可以从卢沟桥撤兵，这样，齐张二人才基本上同意了日方提出的条件。
正在这时，日本内阁决定派兵的消息秘密传达到华北驻屯军。
7月11日下午2时，华北驻屯军司令部情报参谋专田盛寿给今井武夫打来特急电话，向他传达了东京内阁会议的决定：“为了解决中国问题多年来的悬案，现在正是大好机会。所以，当地交涉已经没有进行的必要，如果已达成协定，也予以撕毁。”华北驻屯军召开参谋会议决定，“以此次事件为转折，从根本上解决华北问题”。具体措施是：“（1）暂时停止过去的和平谈判；（2）彻底实行《何梅协定》；（3）在此期间，逐步集结兵力，伺机对河北省的中国军队给以彻底打击和扫荡。”华北驻屯军还向陆军中央部报告说：“我军为使今后的行动较为容易，应改变态势示以坚强的决心促进谈判，其结果将不得不发动武力。”
7月11日，日本陆军省任命香月清司为华北驻屯军司令官，代替病危的田代皖一郎。香月在陆相官邸、参谋本部接受任务以后，于12日出发经朝鲜飞抵天津上任，准备对“伤害大日本帝国威信的中国军队发起惩罚性的讨伐”，“严惩暴虐的中国人”。
到达天津的当天上午，香月立即在华北驻屯军司令部召集有关幕僚听取情况汇报，讨论行动计划。
在这次会上，香月发出了他的第一道命令：随着增援兵团的到来，华北驻屯军应“作好适应全面对华作战的准备”。这道命令使河边正三等法西斯分子大为兴奋，他们认为“过去的交涉当已失去作用，现在要转移到纯作战行动方面”了。他们甚至准备当夜袭击卢沟桥。
12日这一天，日军10列兵车分载各种部队，以及战车、汽车、弹药等，由山海关陆续西开，至午后8时止已有5列到达天津附近。800名日军乘战车、炮车和载重车，于午后由通县向北平运动。卢沟桥附近的日军大部分仍未依约撤退。就在这种情况下，宋哲元却于当天发表谈话，认为卢沟桥事变乃系局部冲突，希望能合理合法地解决。他一味地强调：“此次卢沟桥发生事件，实为东亚之不幸，局部之冲突，能为不幸中之大幸……余向主和平，爱护人群，决不愿以人类作无益社会之牺牲……”平津及全国人民翘首以待，望宋哲元回京后主持抗战，听了他的这番谈话，人们大为失望。同一天，何应钦密电宋哲元指出：“惟卢事日趋严重，津市遍布日军，兄在津万分危险，务祈即刻秘密赴保，坐镇主持。”在此之前，7月9日，蒋介石也曾电令宋哲元速到保定指挥。但是，宋哲元认为，若直接由山东赴保，有人便会认为他胆小怕事，更重要的是，只有赴津才能与日方进行交涉，才能谋求“局部解决”的办法。因而，他在给何应钦的复电中说：“因兵力大部在天津附近，且平津地当冲要，故先到津部署，俟稍有头绪，即行赴保。”
宋哲元一到天津，便被亲日分子所包围，陈觉生、齐燮元、潘毓桂等人纷纷向他进言，“痛陈利害”，要求他留津与日人谈判，宋哲元也“为之动容”。但他哪里知道，这些汉奸的“劝告之词”，是事先与日本特务秘密“商定办法”后，才在他面前讲出来的。
宋哲元全然不知内情，只是竭力奔走，企求和谈。为制造和平气氛，他竟然于13日下令：从14日起，北宁铁路列车运行正常化；解除北平戒严，释放被捕日人，严禁与日军摩擦。为博得日本人好感，他特意将此令通报日军。
日本侵略者对宋哲元的一让再让并不满足。于是，他又派张自忠、齐燮元、陈觉生与日方继续商谈。议定的结果是：立即实行撤兵和取缔抗日分子；处罚卢沟桥的营长；北平城防由第三十八师担任；日方提出由宋哲元道歉，中方提出由秦德纯代表道歉。
宋哲元积极进行交涉，而日本侵略者用以作答的是：15日，日陆军省首脑决定动员“国内航空部队各机种共18个中队，派至山海关、锦州、大连地区”，即把日本国内大部分航空部队编成“临时航空兵团”派到华北去。
同一天，华北驻屯军制订了以“第二十九军抗日意识最强烈的冯治安的第三十七师”为主要目标的两期作战计划：第一期“在作战行动开始时迅速以武力讨伐驻防的第二十九军，而首先把北平郊外之敌扫荡至永定河以南”。其中“主要在于一举击败北平西部的第三十七师”，并“根据情况对在南苑的第三十八师一并攻击之”。“在陆军会战之前，先以航空部队主力集中威力对最富于挑衅的第三十七师进行攻击。为此，轰炸目标可指向西苑、八宝山、北苑、长辛店。根据情况也可包括南苑在内”。“第二期作战根据情况决定。预期以现有兵力进入保定、任丘一线；在增加兵力以后进入石家庄—德县一线，同中央军进行决战。”根据这个恶毒的作战计划，华北驻屯军只等时机一到，便要大举发动进攻了。
七七事变以来，日军屡次违信背约的事实，使宋哲元在企望和平的同时，又有些怀疑与犹豫。他一方面表示不接受日方的任何要求；一方面又于15日通电全国，谢绝国人“捐款劳军之举”，认为“遇此类小冲突，即劳海内外同胞相助，各方盛意虽甚殷感，而捐款则概不敢受”。他一方面表示知道日军是贪得无厌的，今日答应日本人的要求，明天日本人又会提出新条件，二十九军绝不向日本人让步，一方面又显示其愿意有限度地接受道歉及撤兵等要求，以维持华北和平，并表明不同意中央军北上。宋哲元在犹豫、矛盾的心理支配下，在蒋介石“固守宛平，就地抵抗”
的消极作战方针指导下，一直立足于通过谈判求得事件的和平解决。他命令部队死守阵地，不许主动出击，部队的行动只是为了配合谈判。因此，二十九军一直处于既无统一作战方案，又无统一作战指挥的状态。
在前线打仗的部队，得不到良好的装备补充，运输、通讯等工作几乎全仗地方政府相助。卢沟桥战场上，始终没有担架兵、救护队、野战医院等战争必要的设备和条件。爱国官兵以其血肉之躯保卫着祖国领土，但是，受了伤却得不到及时的抢救，只能运到五六里外的长辛店去治疗。许多伤员因此而加重伤情，甚至牺牲在路途上。如果不是长辛店平汉铁路医院的医生、护士自动出来参加救护工作，伤员们还会遭受更多更大的苦痛，因为，即使在长辛店，也没有战地救护队和军医。宋哲元一心避战求和，疏于军事准备的结果，造成了种种令人痛心的损失。
7月16日，奉命增援华北的关东军独立混成第一旅团，由旅团长酒井镐次少将率领，经古北口抵达密云。
17日，何应钦给宋哲元致长电指出：综合近日情报，日本已从国内调动大批军队，陆续运送到平津，卢沟桥正面敌人正加紧构筑工事。“窥其用意，显系对北平及南苑取包围形势。而近日则派小参谋数人与我方谈判和平，希图缓兵，以牵制我方，使不作军事准备，一俟到达平郊部队较我二十九军占优势时，即开始攻占北平，先消灭我二十九军。此项诡计，最为可虑”。“兄等近日似均陷于政治谈判之圈套，而对军事准备颇现疏懈，如果能在不损失领土主权之原则下和平解决，固所深愿，弟恐谈判未成，大兵入关，迩时在强力压迫之下，和战皆陷于绝境，不得不作城下之盟，则将噬脐无及。望兄等一面不放弃和平；一面应暗作军事准备，尤其防止敌军奇袭北平及南苑，更须妥定计划。弟意宜以北平城、南苑及宛平为三个据点，将主力集结，构筑工事，作持久抵抗之准备。”
何应钦的这份电报，可以说对敌情的判断是比较准确的。但宋哲元等人保存地盘和实力的愿望太强烈，以致对任何劝告都置若罔闻，不予理睬。
18日，宋哲元借参加16日病亡的田代皖一郎的葬礼之机，与香月清司见面，以表示相互道歉。
19日晨，宋哲元乘北宁路专车离津赴平。香月清司本想干涉其回平，但因宋哲元表示“须赴北平一行，使部下遵守协定”才作罢。
宋哲元的专列经过杨村西侧桥梁时，发现地雷。所幸奉命布雷的都是些中国人，他们在地雷中都没有安装引信，使宋哲元得免于被炸。
但是，第二天又发生了一起绑架事件。
20日深夜，日寇指使3个浪人和已被其收买的张克侠的汽车司机张林阁，携带匕首、绳索，来到张克侠所住的北平东四七条八号。张林阁知道，平时张克侠身边没有一个成年男子，容易下手。可是他哪里知道，卢沟桥事变发生后，担任张克侠与党组织之间联络人的中共北方局联络部长萧明便建议张克侠在家里安插人，以加强戒备。张克侠接受了建议，抽调传令兵班长路明住在小院内。当夜，张林阁一伙翻墙入院时，被路明察觉，他立即翻身而起，与歹徒展开搏斗。一名日本浪人当即被身强力壮、精通武术的路明打伤。歹徒遭到意外袭击，恐有埋伏，拉开大门，匆匆而逃。