日本人既未部署，也不希望在卢沟桥发生事端。1937年，东京政府正在实施一项着重发展工业的政策，作为加强其军事力量基础的手段；而参谋本部就在不久前的6月，曾再次命令其野战军司令官避免发生可能惹起“国际纠纷”的事件。当然，华北的日军军官是以不买他们东京上司的账著称的。不过，7月7日皇军在华北的规模和部署说明，野战军司令官们并未对事变作过准备。他们仅有5000—7000人（宋哲元的二十九军约为这一规模的10倍），而且大多数显然是在不准备应付卢沟桥冲突的地方从事演习。因此，日本军队仅约135人卷入了起初的战斗。②不管是不是日本人蓄意挑起了卢沟桥战端，事变本来无须导致一场大规模的战争，因为7月19日宋哲元签署了一项从宛平撤军的协议，并在其他方面完全满足了日本的要求。但是，南京和东京的决策者们发生了较大的原则性争论，这些争论把两个国家推入全面战争。国民政府认为，任何仅由北平地方当局决定的解决办法，都会支持日本提出华北脱离其管辖范围的要求。因此，它坚持维护中国在华北的全部主权。它还把几个（2—4个）师从华中推进到河北南部，靠近保定，对华北日军形成巨大威胁。另一方面，日本人以把国民党权力排除出华北的原则作为其政策的基础。在中国人显示力量面前，他们决心不向后退。因此，他们开始在平津走廊上加强他们自己的兵力。
7月25日，日本人与宋哲元的军队再次冲突。三天以后，华北的日本司令长官宣布了“一场对采取行动损害日本帝国威信的中国军队进行的膺惩战”。①四天之内，数以千计的中国守军阵亡，而日本人控制了整个平津地区。当时双方政府的政策都变得强硬起来。日本首相近卫文麿于7月27日声称，他决心取得“中日关系的根本解决”。②而蒋介石也于7月30日声明：“现在我们唯有领导全国民众，举国一致，斗争到底”。③8月7日，蒋介石和他的高级顾问们正式决定进行一场全力以赴的抗战。④于是，他冒了一生中最大的，也是最有争议的一次风险。他决定把战争的主战场从华北转移到上海。南京的战略家们认为，比起华北的开阔地带来，上海更适宜于与日本作战，因为该市的阻塞地区将抵消日本在大炮、坦克和后勤能力方面的优势。对上海日租界⑤的攻击，也会把日本的注意力从北方转移过来，使那里的中国人有可能加强他们的防御，特别是关键省份山西的防御。南方也希望得到政治上的报偿。中国舆论可能会像1932年一样支持政府，倘若它在上海采取坚定立场的话。再则，在靠近大的外国人社区的地方打仗，也会引起西方列强的关注和同情——还可能进行干涉。①虽然亲国民党的著述家们依然宣扬蒋的冒险是一次巨大的成功，但是，损失可能远远超出了他最坏的预料。
蒋介石于8月11日即已命令首批三个精锐师——以德国武器装备，并由亚历山大·冯·法肯豪森将军和他的德国参谋充当顾问——占领大上海界域以内（但在外国人地区以外）的阵地。该市的日本人在其控制区内（包括公共租界的杨树浦区和虹口区，以及这个中国城市的北虹口区一个1。5英里长半英里宽的凸角，见图8）被打了个措手不及，他们仓促增援。但是，当8月13日作战开始的时候（关于哪一方先射击，至今仍无定论），中国军队约有8万，日本军队只有1。2万。德国训练的中国军队，有一个星期几乎把日本人赶进黄浦江。然而，后来日本的增援部队在该市北面长江岸边登陆；战线扩展了；中国军队失去了他们起初的优势。
战斗是毁灭性的。停泊在附近长江和黄浦江中的日本战舰上的炮，猛击直射射程内的中国阵地。南京政府决心不撤退，投入更多军队。在三个月的作战中，大约27万中国军队——整整60％的国民党防卫力量和蒋介石现代化陆军的核心——或死或伤。②日本人的伤亡超过4万。不计其数的成千上万平民也遭屠杀。西方人的租界以外的该市大部地区遭到毁坏。
11月初，日本的一支两栖部队在上海西南50英里的杭州湾登陆，一周内这支军队威胁该市守军后方。中国军队向南京撤退。但是，他们的撤退如此慌乱，竟未在沪宁铁路上无锡附近模仿德国兴登堡防线精心构筑的混凝土防御工事前停住。南京于1937年12月12—13日沦于日本人之手。其后，日本的攻势放慢了。同时，他们的军队干出了这场战争中最可耻的一件事——“南京大屠杀”。在7周的暴行中，至少有42000名①中国人被残忍地杀害，其中许多人被活埋或者浇上火油烧死。约有两万妇女被强奸。②中日战争已经开始了。
蒋介石曾经长期力图避免敌对行动。自从 1927年国民党人执掌政权以来，尽管日本曾多次进行干涉和侵略，他却始终奉行一种和解政策。他深信要抵抗强大的外国侵略者，中国是太弱了，并且又是分裂的，因此他曾默认日本侵占东北四省（满洲），缔结消除国民党在华北影响的停战协定，并屈服于日本的压力，镇压反日的学生运动。然而，从1935年晚些时候开始，反日情绪已经变得如此强烈，致使国民政府觉得对日反应非强硬不可。于是，在1936年12月西安事变之后，蒋介石逐步开始了战争的准备。他大概口头许诺过他将抵抗外来侵略，换取了西安获释。因此，1937年2月他撤换了据说亲日的外交部长张群，而且他开始与他长期的敌人——共产党人谈判和解。因此，当战事在卢沟桥爆发的时候，蒋介石已经下定决心抗击日本的进一步侵略行动。举国一致，异口同声都支持他，在整个一代人中达到了空前的统一。
蒋介石的战略基于“以空间换时间”的原则。他锐敏地感到他的军队劣于日本，甚至在战前他即已构想了撤至中国西南偏远内地的战略。1935年8月他对一次政治干部集会说，“我们本部十八个省份哪怕丢了十五省，只要川滇黔三省能够巩固无恙，一定可以战胜任何的强敌，恢复一切的失地”。①蒋介石的信心建立在对中国的经济和社会仍然处于前现代、前工业阶段这样一种认识上。因此，他相信民族的抗战能够持续下去，不管有多少个城市和工厂沦于敌手。万一入侵的军队竟然前进到中国几乎无边无际的内地，他们势必要被截断补给来源而精疲力竭。偶尔如在上海，他并不坚持以空间换时间的原则，然而这个战略毕竟如他所预期的那样，得到了很大成功。日本人相当容易地占领了中国北方和东部的都市中心，并沿主要公路和铁路线持续攻击，迅速推进。但这些交通干线并不穿过华西的山岳和峻岭，而防守的中国人就隐蔽在后面。日本人因而逡巡不前。
不像蒋介石，日本人没有事先想好的战略，甚至没有要在中国追求的目标。1934—1936年，外务相广田弘毅系统地提出了日本对华三项总的要求：（1）镇压反日活动；（2）事实上承认满洲国，并建立满洲国、日本与中国之间的亲善关系；（3）中、日间在铲除共产主义方面合作。但是，广田三原则的确切含义从来不是清晰的。卢沟桥事变后，日本决策者们关于他们的下一着棋发生了激烈的争执。主要代表军队参谋本部的一种意见，反对在中国本部扩张。这帮人争辩说，日本的战争潜力仍是有限的，而当前中国人越来越民族主义化并日趋统一，他们的反抗比前几年难对付得多。然而，日本大多数领导人——文职的和军方的——并不了解正在高涨的中国民族主义潮流的重要性。他们记得1931—1932年他们曾轻而易举地占领满洲，对中国军队极度轻蔑。这些主战派是如此乐观，以致他们竟宣称三个月内就能获胜。①在战争早期的几个月里，日本扩张主义者们对中国本部仍只抱很有限的野心。这在1937年11月5日东京政府提议以类似广田三原则的条款来解决中国“事变”时，变得更为明显。然而，一直到12月2日，蒋政府也不同意进行谈判。那时上海已经陷落，国民党军队正向南京败退，完全溃不成军。这些轻易的胜利刺激了日本的胃口，而东京政府不再愿意在其11月建议的基础上进行谈判。取而代之的，是它于12月22日提出一套新的更苛刻的要求。这些要求包括：法律上承认满洲国；华北和内蒙非军事化，偿付赔款，以及——最为不祥的——在华北建立一个“特殊的政治机构”，它将促进日本、满洲国和中国的“共荣”。蒋政府对这些要求不予答复，于是东京在1938年1月宣布它决心“消灭”国民政府。②无论这时还是后来的战争期间，日本扩张主义者在和平条件中也从未打算在中国本部承担直接的行政管理责任。但是，日本的扩张主义者们确实提议实际征服中国，特别是北方五省，以满足日本的政治愿望和经济需要。在1937—1938年中国热情高涨的民族主义气氛下，这些都是蒋所不能接受的条件，即使他愿意也不行。南京陷落后，中国的抵抗并未像日本扩张主义者们曾经自鸣得意地预期的那样瓦解。相反，国民政府的所在地迁到了重庆，同时蒋介石宣布“焦土”政策，从武汉指挥抗战。
于是日本人以武汉为他们的下一个目标。然而他们首先竭力夺取连接华北和华中的主要铁路的控制权，以联结他们分散的部队。这一点他们最终成功了，虽然像在上海一样，他们偶尔遇到英勇的指挥得极好的抵抗部队。例如1938年4月初，日本军队集结在江苏北部交通枢纽徐州时，李宗仁将军的部队把进攻者诱入四周有城墙的台儿庄包围圈。李的军队使日军遭受惨重伤亡——中国人宣称有三万日本人被打死——迫使日军残部撤退。这是中国的第一次重大胜利，粉碎了日本军队不可战胜的神话。但是，如同过去屡屡发生过的那样，中国人不去追击被打败了的敌人，因而他们的胜利是短暂的。徐州于