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10日，各方纷纷报告，曰军已由天津、古北口、榆关等处陆续开到，且有大炮、坦克等向卢沟桥前进，已将大井村五里店等处占领；平卢云路也不通行，战事即将再发。
11日起，曰军时以大炮轰击宛平城及其附近一带，城内居民伤亡颇多，团长亦负伤，就将城内居民向城外比较安全地带疏散。战事由此扩大到八宝山、长辛店、廊坊、杨村等处。
第二十九军各部分散于各处应敌。曰军出动飞机在各处侦察扫射，战事时断时续。
“卢沟桥事变”揭开了全国抗曰战争的序幕。
7月16日、17日，常委员长在庐山先后发表《常委员长庐山抗战声明》，号召全民族抗战。
7月19日，曰本华北驻屯军与冀察当局三次达成的协议，都被卢沟桥时断时续的炮声证明是一纸空文。“现地谈判”使曰军赢得了增兵华北的时间，但它却蒙蔽了冀察当局的视线，迟缓了第29军布兵应战的准备，给平津抗战带来极大危害。
到7月25日，陆续集结平津的曰军已达6万人以上。曰本华北驻屯军的作战部署基本完成之后，又在7月25日、26日制造了廊坊事件和广安门事件。
26日下午，华北驻屯军向第29军发出最后通牒，要求华夏守军于28日前全部撤出平津地区，否则将采取行动。被二十九军军长拒绝，并于27日向全国发表自卫守土通电，坚决守土抗战。
同日，曰军参谋部经天蝗批准，命令曰本华北驻屯军向第29军发动攻击，增调国内5个师约20万人到华夏，并向华北驻屯军司令官下达正式作战任务：“负责讨伐平津地区的华夏军队。”
血战平津已再所难免。华夏军队坚决抵抗。
7月28日上午，曰军按预定计划向北平发动总攻。当时指挥已云集到北平周围的朝鲜军第20师团，关东军独立混成第1、第11旅团，华夏驻屯军步兵旅团约1万人，在100余门大炮和装甲车配合、数十架飞机掩护下，向驻守在北平西郊的南苑、北苑、西苑的华夏第29军第132、37、38师发起全面攻击。
第29军将士在各自驻地背水一战。南苑是曰军攻击的重点，第29军驻南苑部队约8000余人(其中包括在南苑受训的军事训练团学生1500余人)掘壕进行阻挠，最后，第29军副军长、第132师师长战死，不少军训团的学生也在战斗中壮烈牺牲。
28日夜，二十九军军长撤离北平，29日，北平沦陷。29日凌晨，冀东保安队第1总队队长张庆余和第2总队队长张砚田，在通县发动起义，活捉殷汝耕(后逃跑)。
7月29日，第29军第38师在副师长李文田的率领下，攻击天津火车站、海光寺等处，遭曰本军机的猛烈轰炸，伤亡极大，遂奉命撤退。30日，天津失守。
7月31日，常委员长发表《告抗战全体将士书》，宣告战争已经全面爆发。