1937年（民國26年）1月，河北省政府成立第三區行政督查專署，辦公廳設在盧溝橋畔的宛平縣城。北平市政府參事兼宣傳室主任王冷齋任督查專員兼宛平縣長。
3月，此時的華北駐屯軍司令田代皖一郎中將邀請宋哲元到天津其司令部赴宴。酒席間田代突然拿出一份準備好的《中日經濟提攜協定》，逼迫宋哲元簽了字。不知是當時宋一時糊塗還是喝多了，他事後懊悔不已。
訊息傳到南京，蔣介石十分震怒，嚴令宋哲元拒絕執行該協定。宋哲元感到對日方的種種要挾難以招架，不久後請假回到山東老家掃墓。臨行前把華北外交事務交於29軍副軍長秦德純，軍事指揮交給馮治安。同時強調：對日交涉，凡是有害國家主權及領土完整的事一概不予接受；但為避免發生衝突，亦不要拒絕。
由於豐臺已被日軍控制，從軍事角度看，西起豐臺，東至山海關鐵路沿線有日軍5000餘兵力駐紮。北平以東是日本扶植的偽冀東自治政府，北面和西北方向有日本豢養的偽蒙疆自治政府軍隊，只有北平西南面由29軍防守。
故此，位於北平城西南15公里，永定河上的盧溝橋以及北邊的平漢鐵路（北平至漢口）橋就成了通往南方地區的唯一交通線。
盧溝橋及宛平城俯瞰——這張圖的方向是自西向東，北平位於宛平城的東北方向（圖左上方），豐臺位於宛平城以東（圖上方），盧溝橋左邊的橋樑是平漢鐵路橋。
5月，日軍在豐臺一帶晝夜不停頻繁舉行軍事演習。當月下旬，駐屯軍首腦大批聚集到宛平城東面檢閱部隊，炫耀武力。
6月間，此類演習仍不斷舉行，駐屯軍指揮官多次實地監督。即便是連日陰雨也未能阻止日軍，反而規模日趨擴大。
甚至此時遠在日本東京的政軍兩界都在盛傳：“不久華北將要發生大事......”
另外據說有訊息靈通人士稱：”七七的晚上，華北將重演柳條溝（即九一八）一樣的事件。”
針對日軍的頻繁演習，馮治安採取了一系列備戰措施。
26日起，北平實施夜間戒嚴，各城門增加衛兵、流動哨。宛平城附近高地、重要地段構築新的壕溝工事，並加固原有工事。宛平城及附近盧溝橋、鐵路橋防守部隊擴充加強了兵力、武器等。
中日雙方華北地區部隊序列。事變發生時，張自忠的38師大部在天津河北等地駐防，僅有少量部隊在北平郊區。
7月，此時駐屯軍步兵旅團所屬第1聯隊（不滿編，欠1個大隊），通訊、憲兵分隊、軍醫分院駐紮北平城一帶。
而第1聯隊（約等於中國軍隊團級單位）下屬第3大隊（約等於中國軍隊營級單位）駐城西南的豐臺，另一小隊（約等於中國軍隊排級單位）駐城東通縣。
7月6日，豐臺日軍要求透過宛平縣城到長辛店地區進行軍事演習，遭到駐防此地的29軍37師110旅（旅長何基灃）219團（團長吉星文）第3營（營長金振中）斷然拒絕，雙方隨後對峙長達十餘小時，至晚間日軍退回豐臺。
7日午後，豐臺日軍第3大隊第8中隊（約等於中國軍隊連級單位）在隊長清水節郎大尉指揮下，不顧陰雨連綿，在盧溝橋以北，永定河東岸的龍王廟附近進行軍事演習。演習內容為在炮兵、戰車配合下奪取陣地。
金振中感到事態嚴重，在一番偵察後立即返回宛平城，上報情況。
何基灃接報後立即報知身在保定的馮治安，後者即刻趕往北平。
馮治安了解情況後下令：不貿然開火，但若敵人挑釁，堅決還擊。
22時30分，日方演習區傳來槍聲，引起中國軍隊警覺。
23時許，日軍來到宛平城下，聲稱一名士兵失蹤，要求入城搜查，這一無禮要求同樣遭到中國守軍拒絕。
此時，日軍駐屯軍步兵旅團長河邊正三少將正在秦皇島視察步兵第2聯隊，他的職務由第1聯隊長牟田口廉也大佐代理。
牟田口接到報告後下令第3大隊隊長一木清直少佐率領本部主力前往部署戰鬥。日本駐北平特務機關長松井久太郎致電話向中方抗議稱：中方宛平守軍向盧溝橋附近日軍演習部隊開槍，致使現場一片混亂，同時導致一名士兵失蹤。
29軍副軍長兼北平市長秦德純答覆說：
“盧溝橋是中國領土，日軍未經允許在該地演習，已違背國際公法，妨害我國主權，走失士兵我方不能負責，日方更不得進城搜查，致起誤會。惟姑念兩國友誼，可等天明後，令該地軍警代為尋覓，如查有日本士兵，即行送還。”
8日零時後，秦德純電話通知王冷齋，要求他迅速查明以便處理。
經查，中方守軍並無開槍之舉，所有士兵所攜帶子彈沒有一發短少。
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