下午4时，各区乡镇票箱收齐，为了当天送到保定，同铁路局商量，请让下午5时30分南下火车在卢沟桥火车站停一下，铁路局同意，临时停车1分钟，随即将十几个票箱全部送上车，并派两人护送。
此时谁也不会想到5个小时以后，在宛平城下，中日两国两个民族的命运决战轰然爆发。
7月7日，北平城内，唯一着了慌的人是石友三。石友三听术士之言，委曲求全在宋哲元帐下做冀北保安司令已经一年有余。他日日占卜，天天打卦，均无结果。这时他的副官满头热汗疾步走了进来，石知有事，抬起头等着他说话，副官凑近一步，身子向前略躬，说：北平城里到处在谣传，“七夕之夜，在华北必发生柳条沟一样的事件。”七夕之夜，就是今天，柳条沟事件是指在奉天（沈阳）柳条沟发生“九·一八事变”。石友三一愣，副官又补充说，这消息在东京已经传说很久，最近才传到北平。
石友三站了起来，叫了一声“备车”！副官忙着帮他穿上中式长袍。石友三嘴里嘟哝着，“难怪今天卦有异兆。”
石友三上了自己的专车，直奔东交民巷日本辅佐武官（是中日特殊国情下的名义武官，实受东京陆军参谋总长直接指挥）今井武夫的家中，今井不在，据说到好友陈子庚家赴宴去了。陈曾到德国留学，并获德国医学博士学位，今日在家中设宴告别好友，准备启程到庐山参加座谈会。宴会刚刚开始，石友三唐突而入，因石与今井是旧友，陈子庚即请石入席。石友三劈头就问：“武官，日华两军今天下午3点左右在卢沟桥发生冲突，眼下正在交战，武官知道情况吗？”
今井不承认有此事，劝石放心喝酒。
石友三又说：“即使日华两军果真发生全面战争的话，驻在黄寺的我的部下，对日军是不怀战意的，所以请你务必尽力不叫日军攻打他们。”
宴会刚上凉菜和燕窝，大家举杯祝酒。石友三举了举杯，一饮而尽，拱手告辞。主客哑然相观。
7月7日，暮色降临，在大瓦窑演习的日军迟迟不撤，并加紧构筑工事。为防备万一，宛平警察局在天黑前把东门关闭，不许出入。
晚7时30分，半阴，看不到月光，宛平城若隐若现。清水节郎大尉下令部队开始夜间演习。部分军官和假想敌旋即到东面活动。天完全黑下来以后，清水率600名官兵向假想敌所在的东方移动起来。
夜色漆黑，22时40分，宛平守军突然听到城东北日军演习位置响起一阵枪声，共18响（据日方统计）。
从当时华北形势看，中日双方军队频繁演习，无论是空弹还是实弹，都是极为平常的事，可是，这十几声枪响，却揭开了中日全面大战的序幕。
在当时情况下，两军经常“烧饼夹肉”式的演习，枪响也不是回事。如若枪弹落在对方阵地，而有所伤亡，那可另说。这回枪响只是引起日方一名新兵失踪，这名新兵叫志村菊次郎。就是向假设敌传达命令的传令兵。
据日本联合通讯社驻上海分社的负责人松本重治的回忆录《上海时代》中“卢沟桥畔的枪声”一节记述：“清水中队长听到枪声，立即以无线电向丰台的大队本部报告了中国军队的不法射击。同时，集合中队点名，发现缺少一人，因此也向大队长报告了‘士兵一人下落不明’。实际上，约3小时（另一说20分钟——编者注）之后，下落不明的士兵归了队，并非被中国方面绑架去了。这个新兵担任传令兵，在执行任务返回时，在黑暗中走向相反的方向，因此延误了归队时间。
一木大队长听了清水中队长的报告，对士兵一人下落不明之事非常重视，立即将事件报告给北平的联队长牟田口廉也大佐（上校）。一木大队长奉命带领丰台的一个中队士兵急赴现地，与中国方面进行交涉。
据当时住在宛平城里的宛平县政府秘书兼第二科科长洪大中回忆：入夜，偶然听到部队集合的哨声和跑步声，县府也声音嘈杂。我忙翻身起床。第一个消息听说日军要攻城。守城部队苏桂青团副和金振中营长请示第一一○旅旅长何基沣。何命令第二一九团：（一）不同意日军进城；（二）日军武力侵犯则坚决回击；（三）我军守土有责，决不退让；放弃阵地，军法从事。这样坚决的命令，全城军民都非常振奋。人们高兴地说：“可有机会打鬼子了，出出多年被日本帝国主义者欺压的怨气。”人人摩拳擦掌，个个争先恐后，为部队往城墙上运送弹药箱和麻袋泥土，做临时防御工事。城内居民没有人惊慌失措，更没有为了自家安全想出城逃走的。都认为打日本侵略军是大快人心的事，都要为抗日出力。这时大家齐心协力把东、西城门用麻袋泥土堵紧，仅西门留一缝隙，供人出入。家家户户用棉被遮窗，一可防煤油灯灯光外射，二可防止流弹。“
守卫宛平城和卢沟桥的三营营长金振中回忆：7月7日夜11时许，忽然听到日军演习营地方向，响了一阵枪声。少顷，冀察绥靖公署许处长来电话说：“据日方说，他们的一名演习兵被宛平城内华军捉进城去，他们要进城搜查。”在这黑漆漆的雨夜，日军到卢沟桥警戒线内演习，明明是企图偷袭宛平城，只因我守备森严，无隙可乘，便捏造丢失日兵为借口，乘进城搜查之机，诈取我城池。我将此情回告许处长，陈述不要听信日方谎言。刚刚放下电话，激烈的枪炮声便响了起来。炮弹飞越宛平城墙，炸倒营指挥部房屋6间，炸死士兵2人，伤5人。防守阵地的各连连长纷纷报告，日军蜂拥般地向我阵地扑来。我立即奔往城上指挥战斗，给敌人以猛烈回击…“
…时间：7月8日晨2时以前。
北平市市长，二十九军驻平津最高指挥官秦德纯（当时军长宋哲元回山东乐陵）的回忆：七七之夜，约在11时40分钟，我接冀察政务委员会外交委员会主任委员魏宗瀚及负责对日交涉的林耕宇专员电话，谓据日本特务机关长松井说：本日有日军一中队在卢沟桥附近演习。但在整队时，忽有驻卢沟桥之第二十九军部队向其射击，因而走失士兵一名，并见该士兵被迫进入宛平县城。日本军官要求率队进城检查。“
我答：“卢沟桥是中国领土，日本军队事前未得我方同意在该地演习，已违背国际公法，妨害我国主权，走失士兵我方不能负责，日方更不得进城检查，致起误会。惟姑念两国友谊，可等天亮后，令该地军警代为寻觅，如查有日本士兵，即行送还。”
《今井武夫回忆录》第一章卢沟桥事件中记述：1937年7月7日…
我从长春亭提前回家，和来访的客人谈过话后，12点前便就寝了。刚入睡不久，北平驻屯部队联队副官河野又四郎大尉打来电话，武官室的值勤兵把我叫醒……
就是卢沟桥日华两军发生冲突的第一次报告。我大为震惊，急忙穿上军装跑到隔壁的联队本部，已是午夜一时左右。办公室中央放着一张长方形桌子，联队长牟田口廉也大佐以及主要干部军官们，一个个穿着整齐的军装围在桌子的周围。这时从卢沟桥附近送来的情报接踵而至，大家听着，却沉思少言，室内鸦雀无声，每人脸上流露着极其严肃的表情。
日本投降以后，茂川直言不讳地供认，七七事变的第一枪是“日本放的。为了扩大两军冲突，指使部下鸣放鞭炮的是我。”
开枪之事，双方均未造成任何伤亡，甚至子弹落到何处都不知道，和听了一阵鞭炮差不多。志村菊次郎走错了路，又走了回来（另一说，志村小便，去了20分钟，我们姑且按走错路说法）。事件再没什么可延伸的余地，下面该中方赔礼道歉膺惩肇事者了。不行！
秦市长回忆：“……夜晚2点，外交委员会又来电话，谓日方对我答复不满，强要派队进城检查，否则日军即包围该城。”
谈判结果：先由中日两方派员同往宛平城调查。
中方代表：王冷斋（督察专员，宛平县县长）、林耕宇（冀察外交委员会专员）、周永业（冀察绥靖公署交通处副处长）。
日方代表：樱井（冀察政委会军事顾问）、寺平（特务机关辅佐官、大尉）、斋藤（特务机关秘书官、大尉）。
共6人，乘两辆车前往宛平城。
同时丰台日驻军一木清直大队长率500余人并炮6门，向卢沟桥出发。
调查团车辆开至宛平城东约0.5公里处，遇准备攻城日军，日军埋伏于铁路涵洞下，已经枪炮摆列，作好战斗准备。日军指挥官副森田胁迫中方代表观看日军战线，并以武力恫吓中方代表。
大概寺平代表，害怕进城困于缧绁，在日军阵地，就拿出了地图，对王县长说：“事态已十分严重，现在已不及等待调查谈判，只有请你速令城内守军向西门撤出，日军进至东门城内数十米地带，再商解决办法，以免冲突。”
王县长冷冷地回答：“此来只负调查使命，你所提出我军撤出，你军进城的无理要求，离题太远，更谈不到。”
森田手指日军枪炮威胁说：“要请王专员迅速决定，10分钟内，如无解决办法，严重事件立即爆发，枪炮开眼，你等同样危险。”