日本帝国主义在“九·一八”事变后，得寸进尺，逐步向中国华北扩展其侵略势力。1933年日寇侵占热河，1935年又策动汉奸成立伪“冀东防共自治政府”，蚕食了华北北部广大地区。当时，北平的丰台至山海关铁路沿线，有日本在华北驻军；北平东面是日本羽翼下的伪冀东防共自治政府；北面和西北面，有日本豢养的察北伪蒙军，北平几乎已完全处于日伪军的包围之中。位于北平西南的卢沟桥已成为北平与内地交通联系的唯一门户。日军如果占领卢沟桥，就可以孤立平津。于是，日军就以卢沟桥为突破口，策划全面侵华战争。
卢沟桥位于北京西南约15公里丰台区永定河上。该桥始建于金代大定二十九年（公元1189年），自该桥建成之日起，便成为华北西南部以至中原地区进出北京的咽喉要道。因其地理位置重要，自古以来为兵家必争之地。进入近代之后，在卢沟桥附近又修建了铁路桥，于是这里又成为京汉铁路和北宁铁路的交汇点，其地位愈加重要。在卢沟桥东端约200米处，耸立着一座古老的城池——宛平城，是当时宛平县政府的所在地，守卫卢沟桥的中国军队也驻扎在城中。该部队属29军37师110旅。
110旅旅长何基沣1933年曾率全旅官兵在长城喜峰口英勇抗击日军进犯，是著名的长城抗战英雄。该部官兵在进驻卢沟桥地区后，深受当时抗日救亡运动的影响，抗日激情高昂。何基沣旅驻扎卢沟桥地区后，经常遭遇日本军队的骚扰挑衅，他始终据理力争、针锋相对、寸土不让。
1936年，日本帝国主义策划华北五省自治，企图将华北从中国分裂出去。阴谋未能得逞，便大举增兵华北北部，企图以武力攻占北平、天津，进而侵占整个华北。自1937年4月起，驻丰台地区的日军开始在卢沟桥附近频繁地举行挑衅性军事演习，以期挑起事端，为发动侵略战争制造借口。
面对日军的疯狂挑衅，29军增派军力加强了卢沟桥一线的防务，将110旅中战斗力较强的219团主力部署在宛平城及相邻的长辛店一带。同时在日军频繁演习的地区增设岗哨，加强警戒，以防日军发动突然袭击。
驻防宛平城并负责守卫卢沟桥的是219团3营。营长金振中当年曾参加过长城抗战，作战英勇，屡立战功。他接防卢沟桥后，对士兵们说：“若日军硬攻时，必抱定与城桥共存亡之决心，以维护本军荣誉以报答全国同胞。”金振中派精锐部队重点把守卢沟桥重要位置和宛平城主要地段，并不断激励全营官兵斗志。官兵们士气高昂，每当饭前和入睡前都齐声高呼：“宁为战死鬼，不做亡国奴。”官兵们同仇敌忾，日夜保持着高度警惕。
同年7月7日下午，驻扎丰台的日军河边旅团第1联队第3大队第8中队，由中队长清水带领，在宛平城西北约1公里处的龙王庙附近进行军事“演习”。夜幕降临后，日军并未象往常那样撤退，却在演习地点修筑工事，并出动600余名士兵向龙王庙以东移动。这一异常情况引起了驻守龙王庙中国军队的密切关注，宛平城墙上的中国哨兵也在苍茫的夜色中高度警惕着。
当晚10时40分左右，突然从日军演习方向传来一阵尖利的枪声。这枪声划破了寂静的夜空，惊起宛平城内和附近村庄一片犬吠。片刻过后，数名日军来至宛平城下，声称一名士兵在演习中走失，要求进城搜查。入夜之后，宛平城门即已关闭，日本军队在城外演习，丢失的士兵不可能在城内。守城中国军队据理予以坚决拒绝。日军当即包围宛平城，并鸣枪示威。
不久，日本驻北平特务机关长松井开始向北平当局施加压力，声称“今晚有一中队日军在卢沟桥演习时，仿佛听到宛平城内军队发出的枪声，造成演习部队一时混乱，致使1名士兵丢失，今是日军要入城搜查。”并威胁说：“如不允许，将以武力进城。”北平当局据理坚决拒绝，但为避免事态扩大，同意由中日双方派人调查此事，并指派宛平县长王冷斋负责与日方交涉。
次日凌晨4时，中日双方代表进入宛平城，日方代表却又突然提出将驻守宛平城东门的中国军队撤走，由日军占据东门后再行调查等无理要求，遭到王冷斋拒绝。双方正交涉间，城外骤然响起密集的枪声，日军出动大批兵力悍然向中国守军发起了进攻。在日军侵略军的疯狂进攻面前，中国守军忍无可忍，奋起反击日军进攻，震惊中外的卢沟桥事变由此爆发。
日本侵略军兵分二路，一路直扑龙王庙，另一路从东面进攻宛平城，日军企图迅速攻占两地，进而占领卢沟桥和铁路桥。进攻龙王庙的日军排成四路纵队，手持上了刺刀的步枪，杀气腾腾地直扑龙王庙。龙王庙的中国守军约两个排，1排排长申仲明挺身而出，迎着日军的枪口走上前去，以理阻止前进。日军突然开枪，申排长当即重伤倒地。中国士兵们早已对日军恨之入骨，日军的突然袭击激起了士兵们的极大义愤，在另一位排长的指挥下，士兵们拿起武器，向敌人射出一排排仇恨的子弹。不久，敌人冲上了阵地，士兵们挥起大刀，与敌人展开了激烈的拼杀。阵地上刀枪相撞，杀声连天，血肉横飞。士兵们虽拼死战斗，但由于寡不敌众，大部分壮烈牺牲。龙王庙遂落入日军手中。
另一路日军，先以大炮猛烈轰击宛平城，随后在炮火掩护下，向宛平城发起冲击。城上中国守军以城垣为依托，待日军进入有效射程后，再以猛烈的火力在短距离内消灭敌人，一次次击退了日军的进攻。傍晚时分，日军再次向宛平城发起进攻。在猛烈炮火轰击后，日军以9辆坦克为先导，掩护步兵向中国守军猛攻。此时，宛平城内早已被炸成一片废墟，城内守军仅有1个连的兵力，但士兵们人人斗志旺盛，个个抱定誓与城共存亡的决心，依靠手中的手榴弹、步枪等简陋武器，激战3个多小时，终于击退了敌人的进攻。
入夜之后，219团团长吉星文为夺回白天被敌人占领的阵地，组织了大刀突击队，用绳梯悄悄坠出城墙，以庄稼地做掩护，沿永定河岸无声无息地逼近日军占领的铁路桥。午夜12时，大刀队突然冲向敌人阵地，士兵们齐声呐喊，举刀砍杀，铁路桥上刹时杀声震天，刀光飞舞。日军遭此突袭，顿时张惶失措，东逃西窜。大刀队则越战越勇，一个年仅19岁的年轻士兵，挥舞大刀，连续砍杀13名侵略军，还生擒一人，自己也壮烈牺牲。战斗一直持续到次日凌晨，侵占铁路桥的日军几乎被全歼于桥上，铁路桥阵地再次回到中国军队手中。
激烈的战斗时断时续，一直持续到7月10日。7月11日，中日双方在北平达成3项停战撤军协议。中国军队开始遵协议撤退。
日军方面一边以和谈为缓兵之计，一边将关东军2个旅团、驻朝鲜的1个师团、国内的3个师团派往华北，又将18个中队战斗机编为临时航空兵团，从国内派往山海关、锦州、大连。到7月中旬，平日在平津一带的兵力已达10万人，并完成了对平津的战斗部署。7月25日，日军连续在北平西郊发动攻击。26日，日军强占廊坊，切断了北平与天津的联系，并企图派兵进入北平城，与中国守军发生战斗。当日日军向29军发出最后通牒，限29军37师于28日正午前退出北平附近地区。未等中国方面答复，日军便于28日早晨对北平发动总攻。29军奋起反击，在南苑等地与日军激战，副军长佟麟阁和132师师长赵登禹在激战中殉国，成为抗战以来最先殉国的高级将领。
为配合29军保卫北平，卢沟桥守军在何基沣、吉星文等将领率领下，主动向驻所在丰台车站的日军出击。他们设计将日军引出车站阵地，然后集中优势兵力加以包围歼灭，并夺回丰台车站。然而局部的胜利已无法扭转整个战局的失败。29日，北平沦陷。北平失守后，坚守卢沟桥已毫无意义。30日深夜，卢沟桥的保卫者眼含热泪，离开了浴血奋战20多天的卢沟桥，怀着满腔的悲愤，与29军余部一同撤出了北平地区。30日，天津也落入日军的铁蹄之下。
卢沟桥事变的第二天，中共中央向全国发布通电，揭露了日本帝国主义妄图用武力侵占平津和华北的阴谋，指出中华民族已到危急关头，疾呼全国同胞实行全民族抗战，号召全国人民武装保卫平津、保卫华北，不让日本帝国主义占领中国寸土。国民党爱国将领及地方人士也纷纷发表通电，主张坚决抗战。许多民众团体及文化界人士也积极支援前方抗战部队。7月17日，国民党军事委员会主席蒋介石发表“庐山谈话”：“地无分南北，年无分老幼，无论何人，皆有守土抗战之责任。”表明了南京政府的抗战立场。中国历史从此进入了八年抗战的艰苦岁月。
卢沟桥事变是日本帝国主义大举进攻中国的开始，也是中国全民族抗战的开端。
