日本外务省于８日晨匆忙召开会议，确定了事件不扩大、局部就地解决的方针。下午，日本内阁召开会议，也确定事件不扩大、就地解决的方针，并向陆军省、海军省和外务省各派出机关发出了训令。参谋本部第一部长石原莞尔少将（主管作战）认为： 当时日本正在集中主要力量完成伪满的建设和对苏战备，卢沟桥事变发生后，应该采取不扩大、就地解决的方针。他直接向闲院宫参谋总长载仁亲王说明这一方针，并请示裁决。参谋本部于８日下午６时４２分向“中国驻屯军”司令官发出指示：“为防止事件扩大，要避免进一步行使武力。”
卢沟桥事件发生时，中国政府行政院院长兼军事委员会委员长蒋介石和政府主要官员正在江西庐山。８日晨，在北平的军政部简任参事严宽以特急电将卢沟桥事件的情况报告正在重庆整编川军的军政部部长何应钦，并转呈蒋介石。当日上午８时，严宽又以急电将卢沟桥附近中、日两军已展开战斗的情况报何应钦与蒋介石。这时，蒋也得到了宋哲元关于事变的电报。于是，蒋立即回电指示宋： 宛平城应固守勿退，并须全体动员，以备事态扩大。同时，蒋电南京军事委员会办公厅主任徐永昌、参谋总长程潜： 应即准备向华北增援，由开封以西部队中先派一师开赴黄河以北，其余准备两师，可随时出动。并令正在庐山参加暑期训练团的将领下山返部。在南京的外交部于当日下午６时３０分派亚洲司科长董兆宁到日本驻华大使馆提出口头抗议，声明保留一切合法要求。
８日下午４时，第２９军秦德纯、冯治安、张自忠等也向何应钦电报了卢沟桥事变情况，并表示态度说：“刻下彼方要求须我军撤出卢沟桥城外，方免事态扩大。但我方以国家领土主权所关，未便轻易放弃，现仍在对峙中；倘对方一再压迫，为正当防卫计，不得不与竭力周旋。”
卢沟桥事变发生后，中国共产党中央委员会立即于８日发表了号召全国人民奋起抗战的宣言。宣言说：“全中国的同胞们，平津危急! 华北危急! 中华民族危急! 只有全民族实行抗战，才是我们的出路。我们要求立刻给进攻的日军以坚决的抵抗，并立刻准备应付新的大事变。全国上下应立刻放弃任何与日寇和平苟安的希望与估计。全国同胞们! 我们应该赞扬和拥护冯治安部的英勇抗战，我们应该赞扬和拥护华北当局与国土共存亡的宣言。我们要求宋哲元将军立刻动员全部第２９军开赴前线应战。我们要求南京中央政府立刻切实援助第２９军，并立即开放全国民众的爱国运动，发扬抗战的民主。立即动员全国陆海空军准备应战。”
７月８日，北平阴雨，雨时断时续，中、日两军在卢沟桥地区冒雨作战。为维持北平的治安，冀察当局于上午８时成立北平市及城郊临时戒严司令部，由冯治安为司令，石友三、郑大章等为副司令。从８日早晨起，北平四周各城门时开时闭。至晚８时，除内外城之间的前门、和平门可通行外，一律断绝交通。当日晚７时左右，日军驻北平副武官今井武夫去秦德纯私邸会商。第１３２师师长赵登禹、冀察政务委员会委员张允荣也参加了会商。会商原则上取得了不扩大事态的意见，但未达成具体解决的办法。尔后，日本特务机关长松井太久郎、驻屯军参谋和知和寺平等与秦、张等再度接触。在天津，第３８师师长兼天津市市长张自忠和日军参谋长桥本也进行了会谈。到９日凌晨２时，松井和秦德纯达成了三点口头协议：（一） 双方立即停止射击；（二） 各回原防；（三）宛平城内防务，除城内原有保安队外再由冀北保安队担任，人数限于３００人。定于９日上午９时左右到达接防，并由双方派员监督撤兵。协议中的所谓“原防”，中国方面认为应指冲突前原驻地点，即日军在天津、丰台，中国军队在宛平城内。但日军方面却引申为要中国军队从卢沟附近永定河东岸撤出。因而协议虽然达成了，而此点却仍在争执。
由于双方基本上达成了停战协议，因此日军撤销了原定９日拂晓攻击宛平城的命令，并将进到永定河西岸的部队在８日晚间撤回河东岸集结。
９日上午６时左右，卢沟桥前线两军又突然发生战斗，日军向宛平城内发炮７０余发，守军也向宛平城东侧及北侧的日军开火，战斗至７时半方止。双方都向对方提出质问。按照协议，当天上午９时保安队到达接防，但由驻北苑的冀北保安队派出的接防部队在前往宛平的中途于五里店受到日军的袭击，保安队当场阵亡士兵１名，伤数名，受阻不能前进。直至下午７时方进入宛平。
下午３时，双方监视撤兵委员到达宛平。中国方面的监视撤兵委员为冀察外交委员会委员林耕宇、冀察绥靖公署高级参谋周思靖，日本方面为中岛顾问和樱井。四人分为两组，分途出发。不久两组返城，报告监视撤兵完毕。但实际上日军并未按规定完全撤离，当日夜又向宛平城袭击。
９日夜间，日军参谋次长今井清中将将当日内阁四相会议决定的《关于解决卢沟桥事件的对华交涉方针》电示“中国驻屯军”参谋长。其内容是：“为解决卢沟桥事件，此时要避免触及政治问题。大致提出以下要求，使冀察方面在最短时间内予以承认、实行：（一） 停止中国军队在卢沟桥附近永定河左岸驻扎；（二） 关于将来的必要保证；（三） 处理直接负责人；（四） 道歉。”
“中国驻屯军”接到上述训令后于１０日向中国冀察当局提出下列要求：“（一）第２９军代表向日本军表示道歉，并声明负责防止今后再发生类似事件；（二） 对肇事者给以处分；（三） 卢沟桥附近永定河左岸不得驻扎中国军队；（四） 鉴于此次事件出于蓝衣社、共产党及其他抗日的各种团体的指导，今后必须对此作出彻底取缔办法。对以上要求，须向日军提出书面承认。对第四项的具体事项作出说明即可。当承认上列各项后，日、华两军即各回原驻地，但在卢沟桥附近须按我方要求进行。”
对于日军的无理要求，冀察政务委员会指定张自忠为负责人，与日军交涉。因为张自忠当时正在患病，由张允荣委员为代表，于１０日下午４时与日本特务机关长松井进行了３小时的谈判。因在中国军队从卢沟桥撤兵和惩处肇事负责人两个问题上冀察当局拒绝日方的要求，因而谈判未取得结果。
当日１８时，日军一部在联队长牟田口指挥下再次占领龙王庙地区。２１时５０分，日军又以１个大队的兵力向卢沟桥前线中国守军发动了夜袭。日军实施军事压力后，特务机关长松井太久郎和驻北平副武官今井武夫于半夜冒大雨到张自忠宅邸，与正在生病卧床的张自忠交涉。张坚持不答应撤兵和惩处肇事负责人，因而也未取得任何结果。
１１日凌晨１时，卢沟桥前线守军第３营向日军展开反击。第１２连从铁路桥以北出击敌右侧背；第１０连位于中央，出击正面之敌；第１１连从右翼城南角出击敌人左侧背；第９连为营的预备队。经反复争夺，守军终将失地收回。金振中营长在指挥战斗中负重伤。日军退至大枣园山及其东侧集结。
１１日晨５时，第２９军副军长兼北平市市长秦德纯打电话给日军特务机关长松井，对日方所提条件作答复：“其他条件都可以让步，惟独对卢沟桥撤退中国军队的要求，绝对不能同意。”
今井武夫于下午２时左右接到从天津驻屯军司令部挂来的专线特急电话：“今天东京的内阁会议，下定重大决心，决定动员本土三个师团和关东军及朝鲜军的有力部队。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。”但日军由于主力尚未到，为争取时间，玩弄其惯用的手段，一面积极进行扩大侵华战争的准备，一面继续与中国方面进行谈判，以麻痹冀察当局。终于在晚上８时完成了《秦德纯、松井协定》的签字手续。协定的全文如下：
“一、 第２９军代表声明向日军表示道歉，并对责任者给以处分，负责防止今后再惹起类似事件。
“二、 中国军队和丰台驻屯的日军过于接近，容易引起事件。因此，卢沟桥城周围及龙王庙驻军，改由保安队维持治安。
“三、 鉴于本项事件孕育于蓝衣社、共产党及其他抗日各团体的指导，今后要采取措施并彻底取缔。”
这是冀察当局为避免事态扩大而对日军作出的最大的妥协与忍让。但由于日本发动侵华战争的决心已经下定，一般的忍辱求和是无论如何也不可能使日本停止侵略的。
协定签字后，松井等立即电报天津驻屯军司令部和东京陆军省、参谋本部。日本陆军省接到签字的报告后，于当日半夜公开广播，说：“接到在北平签订了停战协定的报告，鉴于冀察政权已(以)往的态度，不相信其出于诚意，恐将仍以废纸而告终。”这是为其即将发动侵华战争预先制造一个背信毁约的借口而设的伏笔。
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