1937年7月7日下午，日本華北駐屯軍第1聯隊第3大隊第8中隊由大隊長清水節郎率領，荷槍實彈開往緊靠盧溝橋中國守軍駐地的回龍廟到大瓦窯之間的地區。晚7時30分，日軍開始演習。22時40分，日軍聲稱演習地帶傳來槍聲，並有一士兵（志村菊次郎）“失蹤”，立即強行要求進入中國守軍駐地宛平城搜查，中國第29軍第37師第110旅第219團嚴詞拒絕。日軍藉機發動軍事行動。7月8日晨5時左右，日軍突然發動炮擊，中國第29軍司令部立即命令前線官兵：“確保盧溝橋和宛平城”，“盧溝橋即爾等之墳墓，應與橋共存亡，不得後退。”守衛盧溝橋和宛平城的第219團第3營在團長吉星文和營長金振中的指揮下奮起抗戰。
日軍挑起七七事變後，在全國引起強烈反響。七七事變的第二天，中國共產黨中央委員會就通電全國，呼籲：“全中國的同胞們，平津危急！華北危急！中華民族危急！只有全民族實行抗戰，纔是我們的出路！”並且提出了“不讓日本帝國主義佔領中國寸土！”“爲保衛國土流最後一滴血！”的響亮口號。蔣介石提出了“不屈服，不擴大”和“不求戰，必抗戰”的方針。蔣介石致電宋哲元、秦德純（第29軍副軍長兼北平市市長）等人“宛平城應固守勿退”，“盧溝橋、長辛店萬不可失守”。
1937年7月17日，蔣介石在廬山發表談話，指出“盧溝橋事變已到了退讓的最後關頭”，“再沒有妥協的機會，如果放棄尺寸土地與主權，便是中華民族的千古罪人。”對於在盧溝橋戰鬥中英勇抗敵的29軍，全國各界報以熱烈的聲援。各地民衆紛紛組織團體，送來慰問信、慰勞品；平津學生組織戰地服務團，到前線救護傷員、運送彈藥；盧溝橋地區的居民爲部隊送水、送飯，搬運軍用物資；長辛店鐵路工人迅速在城牆上做好防空洞、挖好槍眼，以協助軍隊固守宛平城；華僑聯合會也致電鼓勵第29軍再接再厲。七七事變爆發後，日軍的進攻遭到了中國軍隊的頑強抵抗。日軍見佔領盧溝橋的企圖實現不了，便玩弄起“現地談判”的陰謀，一方面想借談判壓中國方面就範，另一方面則借談判之名，爭取調兵遣將的時間。
7月9日、11日、19日，日本華北駐屯軍與冀察當局三次達成的協議，都被盧溝橋時斷時續的炮聲證明是一紙空文。“現地談判”使日軍贏得了增兵華北的時間，但它卻矇蔽了冀察當局的視線，遲緩了第29軍部兵應戰的準備，給平津抗戰帶來極大危害。到1937年7月25日，陸續集結平津的日軍已達6萬人以上。日本華北駐屯軍的作戰部署基本完成之後，爲進一步發動侵華戰爭尋找新的藉口，又在7月25日、26日蓄意製造了廊坊事件和廣安門事件。
26日下午，華北駐屯軍向第29軍發出最後通牒，要求中國守軍於28日前全部撤出平津地區，否則將採取行動。宋哲元嚴詞拒絕，並於27日向全國發表自衛守土通電，堅決守土抗戰。同日，日軍參謀部經天皇批准，命令日本華北駐屯軍向第29軍發動攻擊，增調國內5個師約20萬人到中國，並向華北駐屯軍司令官香月清司下達正式作戰任務：“負責討伐平津地區的中國軍隊。”血戰平津已再所難免。中國軍隊隨之奮起抵抗，血染平津路，壯士報國恨。
1937年7月28日上午，日軍按預定計劃向北平發動總攻。當時香月清司指揮已雲集到北平周圍的朝鮮軍第20師團，關東軍獨立混成第1、第11旅團，中國駐屯軍步兵旅團約1萬人，在100餘門大炮和裝甲車配合、數十架飛機掩護下，向駐守在北平四郊的南苑、北苑、西苑的中國第29軍第132、37、38師發起全面攻擊。第29軍將士在各自駐地奮起抵抗，譜寫了一首不屈的戰歌。南苑是日軍攻擊的重點。第29軍駐南苑部隊約8000餘人（其中包括在南苑受訓的軍事訓練團學生1500餘人）浴血抵抗，第29軍副軍長佟麟閣、第132師師長趙登禹壯烈殉國，不少軍訓團的學生也在戰鬥中獻出了年輕的生命。
28日夜，宋哲元撤離北平，29日，北平淪陷。29日凌晨，冀東保安隊第1總隊隊長張慶餘和第2總隊隊長張硯田，在通縣發動起義，反正抗日，擊斃通縣特務機關長細木繁中佐等數百人，活捉漢奸殷汝耕。
1937年7月29日，第29軍第38師在副師長李文田的率領下，發起天津保衛戰。第38師攻擊天津火車站、海光寺等處日軍，斬獲頗衆，但遭日機的猛烈轟炸，傷亡亦大，遂奉命撤退。30日，天津失守。
1937年9月18日軍委會命令李玉堂：“第3師即向江西南昌集中，候車運輸。”接到命令後李玉堂隨即召開作戰會議，會議室中。李玉堂看着下面的團長、旅長們，沉聲說道“平時一個個叫囂要抗日，現在日軍又發動了7.7事變，日本人大舉侵華已經變成事實，是我輩軍人馬革裹屍的時候了；剛接到軍委會命令！”說道到這裡，李玉堂站起來整理了下衣服，大聲唸到“命令！”
“唰！”所有的參會軍官集體立正。
“軍委會命令第三師在南昌集中，候車運輸！完畢！”李玉堂大聲宣讀軍委會命令；各個站立餓軍官都仍然在肅穆的站立中，等待師長的命令。
“我命令，各旅、團、師直屬部隊，從現在開始取消一切假期！軍官處理拔營出發的所有事宜，務必在24小時內做好出發的一切準備！”李玉堂說完後，示意大家坐下！
“此次北上抗日，各位要做好捐軀沙場的準備，此不同於國內剿匪，是抗擊外敵入寇的國戰！如果有人怕死，在戰場上拉稀；參謀長，我的警衛營抽調一個連給你作爲督戰隊，包括我在內，無令後撤，殺無赦！”李玉堂狠心說道，
“是，師長！”阮永祺大聲回道，
“好了，你們大家也不要緊張，現在給你們半天時間安排家眷，跟家人道別！晚上必須全體回營。散會準備去吧！”李玉堂下令會議解散；