尽管国民政府也希望寻求外交途径来解决华北事件，但日本军国主义灭亡中国之心不死。在谈判的烟幕掩护下，日本加紧调集兵力，部署扩大战争，并叫嚣3个月灭亡中国。至7月下旬，日本对华增兵迅速达10万左右，进一步完成了扩大侵华战争的军事部署。
作为战时中国最高统帅的蒋介石知道日本为贯彻其大陆政策，必不会停止侵华的行动。这使得他对日本侵略行动的暂时容忍（“攘外必先安内”）到了“最后关头”，除了全面抗战，已经别无选择。中国的公众舆论也强烈反对任何形式的妥协，而此时蒋介石领导的国民政府也准备好打一场防御战争。正如他所说：“……再没有妥协的机会，如果放弃尺寸土地与主权，便是中华民族的千古罪人。”
日军准备就绪，即于7月26日攻占廊坊，并向冀察当局发出最后通牒，无理要求中国军队撤离北平。7月28日，日本大举进攻南苑。第29军副军长佟麟阁将军、师长赵登禹将军英勇牺牲，第29军军长宋哲元率部撤离北平。30 日，日军占领北平、天津。
平津沦陷后，华北战火继续蔓延，国民政府认识到“卢沟桥事变”是日本的一次大胆挑衅，想要完全将河北、察哈尔、绥远等省从中国中央政府分离出去，建立另一个“满洲国”。原先日军是想按照惯伎，以战促和提高要价，把这次冲突搞成一场“局部事件”，然后通过交涉停火压迫中国退让，日本又可轻易地占领一块中国领土。这种“蚕食”策略，日本在之前已屡试不爽，但这次日本的盘算却完全落空，因为中华民族已经警醒，而国民政府也已到了忍无可忍的地步。
8月初，蒋介石在南京召集全国军事将领开会，表示决心抗战到底。各将领归去后，即秣马厉兵，积极做好战前动员，准备随时开赴抗战前线。
转换战场，拉开淞沪会战
一切的战争准备最终要落实到野战战略的指导，所以要先设想一个全盘性的野战战略构想，能够把全程的构想弄清楚之后，整个战争指导也就落实了。为了策划一个有利的全程指导，就要先站在敌人的立场，替敌人设想用最好的方式进攻中国。
“卢沟桥事变”后，蒋介石和国民政府都相信，日军下一个步骤，必定是从华北沿平汉铁路和津浦铁路南下，兵分两路直插武汉与南京，进占华中和华东地区。按照日本的战略企图，其从北向南进攻，这将迫使中国军队由东而西建立绵长的防卫体系。但是，在华北的中国军队实力虚弱，缺少机械化机动能力，显然难以取胜。
在华北地区，日军占有地利优势，补给充足。华北平原一马平川，有利于日军的重型武器装备和机械化部队的大兵团运动；加上兵力上的优势，日军很容易得到关东军、蒙古驻屯军、朝鲜驻屯军的增援。这样一来，中国以劣战优就会很快陷入战局危机。而日军一旦得逞，马上就能沿平汉线南下，以东西分割中国，这样我国就会因失去西部后方而陷入全局被动，从而丧失持久抗战的能力。
而在华东地区，由于沟渠湖泊密布、丘陵山峦起伏的地形特点，日军的优势将会大大降低，驻华中地区的中国新式陆军也可得以迅速调集。
上海是当时号称“东方巴黎”的国际性大都会，集聚着美、英、法、德、意等国的大量投资和财产，西方各国自然不希望看到大上海迅速被日本吞噬的结果。与此同时，西方列强又不愿以明确态度强硬指责或阻止日本对中国的侵略，因为他们在对“苏联输出共产革命”的问题上与日本也持有相同的担忧，况且西方各列强其时正全神贯注于纳粹德国虎视眈眈的欧洲，鉴于这一特殊矛盾，他们自然也就无暇东顾亚洲局势了。
