1937年7月7日下午，驻丰台日军一个中队(相当于连)，携带实弹，全副武装，在卢沟桥附近进行夜间军事演习。10时半左右演习结束后，日军称一名士兵失踪，以此为借口，日军驻丰台的一个联队开始出动，声称要进入北平西南的宛平县城搜查，中国守军拒绝了这一无理的要求。日军随即开枪开炮猛轰卢沟桥，向城内的中国守军进攻。中国守军奋起还击，双方于在卢沟桥一带展开激战。次日晨，日军以一个大队渡过永定河，从宛平城西迂回进攻；以一个大队从丰台镇方向向宛平城东门进攻，并一度占领了城外铁路桥，切断了平汉铁路。 入夜，中国第29军调动何基沣旅从北京西郊增援，从八宝山方向向占领铁路桥的日军展开反攻，而坚守宛平城内的中国军队一个营也出击支援，在方圆不到两公里的地域内双方整夜反复以近战肉搏争夺，终于9日凌晨夺回了铁路桥等地。此后数日，日军一边以谈判争取主动，一边增兵进一步扩大军事行动。日军将关外的关东军紧急调至长城一线，并将天津、通县等地的日军重新部署，到7月30日先后有一个师团、两个独立混成旅团和临时航空兵团等新军到达，使29军面临的形势日趋恶化，伤亡惨重，被迫撤出卢沟桥，北京、天津随即失守。

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