9月12日，中国就事变正式向国际联盟提出控诉。国联理事会将此问题委托给1933年成立的咨询委员会，委员会邀请美、德、澳、日、中五国参加。日本以日华问题应在两国间解决为由拒绝了邀请，德国答复不参加。委员会于27日开会，通过了谴责日本空军轰炸中国无设防城市的决议，联盟大会于28日一致通过了此决议。
美国总统罗斯福于10月5日在芝加哥发表了所谓“隔离演说”，指出：“未尝宣战，又无警告或理由，而多数之平民妇孺竟横遭空军之轰炸残杀矣。战争之为物，无论其已经宣战与否，均有蔓延可能。各爱好和平之人民与国家应共同行动予以隔离。”翌日，美国国务院发表声明，正式谴责日本。
针对美国的谴责，日本外务省于9日发表声明，竟强辞夺理说：“日本的行动是自卫措施，相反地倒是中国被赤色势力所操纵，顽固地实行恶性的排日政策，企图用武力排除本国内的日本的权益，违背了非战公约。”
在日本国内，如前所述，日本军政当局在对待中国问题上一直有两派意见，即扩张主义和反扩张主义派，或称“鹰派”和“鸽派”，“鹰派”主张以武力占领中国，迫使中国政府屈服，他们的主张往往是“以他们在满洲取得轻而易举的成就为依据”；另一派以战争爆发时担任陆军参谋本部第一部（即作战部）部长的石原莞尔为代表，基于抵制来自“俄国方面的直接威胁”的担心，他们主张以道义上的劝说和示范作用作为争取中国参加东亚联盟的手段。在石原看来，“日本如果陷入在中国进行持久战的泥沼中，那将是极为愚蠢的。这样的战争会给她真正的敌人苏联以可乘之隙，在后方有一个敌对的中国的情况下，日本不敢冒同苏联作战的危险。”〔34〕而且，石原已开始认识到“国民党并不仅仅是一个军阀派系，它其实是民族主义潮流的领导者（或许是追随者）”。而当时日本军政当局的大多数人还沉醉于认为蒋介石政权是一个软弱而孤立的军阀政权的梦幻之中，想当然地以为只消迅速地对他加以致命的一击，他就一定会垮台。两派的一致想法是尽快结束战争。“外交也好，军事也好，都必须从属这一国策。”〔35〕
本着这一国策，日本一面积极准备进攻国民政府首都南京，一面策动德国驻华大使陶德曼斡旋中日双方的和平谈判。陶德曼调停是抗战时期中日双方意欲通过谈判而达至停战的第一次和谈，由日方首先发起，时间在1937年10月底至次年1月中旬，即淞沪会战直至南京沦陷这段时间。
据《中日战争时期的通敌内幕》一书中说，当时是石原领导的参谋本部绕过外务省，直接指示日本驻柏林的陆军武官大岛浩将军去试探一下德国人是否愿意出面调停。“德国外交部向日本明确表示，它不想在任何中日谈判中对中国施加压力，并且至少在目前，德国甚至不打算积极调解这次纷争。不过，如果日本需要的话，她可以充当‘传信人’。”最早由德国人转达给蒋介石的日本提出的停战条款没有包含扩张主义派的意见，具体条件为：“（1）内蒙古在国际法下建立一个与外蒙古情形类似的自治政府。照这个先例看起来，中国不应该有所反对。（2）在华北沿满洲国边境至平津铁路线以南一带建立一个非军事区。在这个非军事区里，由中国的警察和官吏维持秩序。（3）在上海，建立一个比现在更大的非军事区。由国际警察管制。其他不变更。（4）停止反日政策……（5）减低对日本货物的关税。（6）尊重外侨权利。”这个条款“常常被说成是宽大的，因为它们既没有提到赔款和在华北的自治政权，也没有要求中国承认满洲国”〔36〕。广田外相在递交停战条款的同时，向德国驻东京大使狄克逊表示：如果中国拒绝考虑这些条款，日本将继续进行战争，直到中国被完全打败为止，到那时候，日本将“会提出更加苛刻的条件”。
蒋介石对此作出了迅速的反应。11月5日，蒋介石在南京第一次接见了陶德曼，针对日本提出的7个条件，提出了中国方面的“和议的必要原则”。他告诉陶德曼，由于若干原因，他不可能接受这些要求，任何一个中国政府要是同意了这样的要求，它就一定会被“公众舆论的浪潮所冲垮”。蒋说：只有在日本人准备恢复战前状态的情况下，他才能开始同他们谈判。的确，当时和日本驻华大使川越茂有过多次秘密会谈的中国外交部亚洲司司长高宗武曾警告日本人说，南京的气氛极端反对与日本达成任何形式的和解，“稍微软弱一点”就会被认为是卖国。蒋介石的强硬态度还有另一个因素，即西方国家即将在布鲁塞尔开会，蒋介石幻想列强可能会根据1922年《九国公约》的条款对日本采取某些强硬的惩戒行动，如经济制裁。因此，对于首先由日本人提出和谈建议，中国方面反应消极。
