南口、怀来失守后，整个战局严重恶化。27日，张家口沦陷。29日，日军第五师与混成第二旅会合后进至宣化，控制了张家口以南整个平绥路东段，日军独立混成第一旅也占领了张家口以西的柴沟堡。第二战区防守平绥铁路的部队只得分路向天镇、蔚县方向撤退。
让我们来看看上海方面的战事。卢沟桥事变后，上海局势更加紧张，从日本海军的观点来看，假如中日两国在河北进行决战，那么日本海军只是配角而已，战后日本陆军肯定会获得更大的资源分配权。但如果战火烧到上海，日本海军就能扮演极其重要的角色。
7 月17 日，日本驻上海的海军第3 舰队司令长官长谷川清了解到日本对华作战计划的秘密方案是重点放在华北，暂不准备在上海开战，在给日本海军军令部的报告中说道：“如果局限战域，则有利于敌方兵力之集中，深恐将使我方作战困难……为制中国于死命，以控制上海、南京最为重要。”
中国方面，为了保卫南京、上海，防备日军从上海发动进攻，也是为了引诱日军主力在淞沪作战，开辟华东战场，以牵制华北日军，从而减轻华北的压力，同时改变日军对中国“由北而南”的进犯为“由东向西”的仰攻等目标，蒋中正以主动姿态加强了淞沪一带的国防建设和武装力量。
7月中旬，在上海附近地区已经集结有国军精锐第八十七师王敬久部、第八十八师孙元良部的基础上，又命令装备优良的第二师补充旅由河南省柘城开赴苏州，旅长钟松在江西庐山受训，由副旅长杨文瑔率领，由时任京沪警备司令的张治中指挥。
当时在上海市区的中国驻军受限于1932年的中日《淞沪停战协定》，没有正规陆军，只有两个保安团和一些维持治安的警察，这样薄弱的兵力，使上海几乎就是一座不设防的城市。而日本在1932年“一·二”事变后，在上海虹口、杨树浦一带派驻重兵，专设有日本驻沪海军陆战队司令部，有海军陆战队官兵三千多人，大批日本舰艇常年在长江、黄浦江沿岸巡弋。
面对这种情况，张治中向蒋中正建议，派遣正规部队化装成保安队进驻虹桥机场，以防止日军在战时夺取这一战略重地，这个建议得到蒋中正的同意，于是军委会命令第二师补充旅第二团换上保安队服装秘密进驻上海虹桥机场等战略要点，以充实上海兵力。
第二师补充旅副旅长杨文瑔深感责任重大，专程到南京面见军政部部长何应钦，请示具体做法，何应钦认为这一做法冒险，担心与日军发生冲突。何应钦还曾提醒张治中说：“文白，这是要闹出事来的啊！”何应钦的担心很快成为了事实。
1937年8月9日下午5时左右，发生了“虹桥机场事件”，两个日本兵驾车要强行进入虹桥飞机场，被飞机场守军拒绝，两个日本兵在逃跑中被中国守军打死，日军认为是中国军队故意挑衅，声言要发动报复，其目的是要挑起入侵上海的战争。
一时间，上海中日双方剑拔弩张，大战一触即发。在这种情况下，张治中立刻在他的苏州住所召见了第二师补充旅副旅长杨文瑔，要杨文瑔亲自到上海调查事件真相。经杨文瑔10日上午实地调查核实，认为此事件的发生有偶然性，属于突发事件，并非中日两国蓄意制造。
但是日本海军第3舰队司令官长谷川清就在这一天，在吴淞一带集结大小舰艇30多艘，驶入黄浦江示威，并急调在日本佐世保待机的舰艇和陆战队开赴上海。11日，中国国民政府军事委员会密令京沪警备司令张治中率领第87、第88师到上海杨树浦和虹口以北布防。同时令海军阻塞江阴航道，令空军主力由华北向上海方向转场。
8月11日下午，上海市政府、上海警备司令部、日本驻沪领事馆、日本海军陆战队司令部四方在市府开会谈判。由于察觉中国方面被打死的宪兵有替身的嫌疑，日方代表日本驻上海总领事冈本季正态度强硬，蛮横地提出包括中方撤退上海保安部队，撤除所有防御工事等无理要求。
中方代表上海市长俞鸿钧奉蒋中正的命令严辞拒绝。日本驻上海第3舰队司令官长谷川清随即命令日军舰队开进黄浦江与长江各口岸，所属舰队紧急开赴上海待命，同时命令在日本佐世保待命的海军第1特别陆战队以及其他部队增援上海，大战一触即发。
中国方面毫不示弱，张治中部8月11日晚上九点左右得到开进上海、准备围攻日军的命令后，迅速行动起来，第八十七师、第八十八师、独立第20旅分别从常熟、无锡、苏州等地推进至上海市区附近。12日上午，先头部队进入市区。
8月13日，日军以虹桥机场事件为借口对上海发起大举进攻，日军夸下海口，要在数十小时以内解决在上海抵抗日军的中国军队。日海军陆战队首先由虹口向天通庵车站至横浜路段开枪挑衅，再以一部向宝山路、八字桥、天通庵路进攻，被第88师击退。淞沪会战打响了！
8月14日，中国政府发表《国民政府自卫抗战声明书》，全文如下：
“中国为日本无止境之侵略所逼迫，兹已不得不实行自卫，抵抗暴力。
近年来，中国政府及人民一致所努力者，在完成现代国家之建设，以期获得自由平等之地位;以是之故，对内致力于经济文化之复兴，对外则尊重和平与正义，凡国联盟约，九国公约--中国曾参加签订者，莫不忠实履行其义务。盖认为"独立"与"共存"，二者实相待而相成也。
乃自九一八以来，日本侵夺我东四省，淞沪之役，中国东南重要商镇，沦于兵燹；继以热河失守；继于长城各口之役；屠杀焚毁之祸，扩而及于河北；又继之以冀东伪组织之设立；察北匪军之养成；中国领土主权，横被侵削。其他如纵使各项飞机在中国领土之内不法飞行，协助大规模走私，使中国财政与各国商业，同受巨大损失；以及种种毒辣之手段：如公然贩卖吗啡、海洛英，私贩枪械接济盗匪，使中国社会与人种，陷入非人道之惨境。
此外无理之要求与片面之自由行动，不可胜数。受一于此，已足危害国家之独立与民族之生存，吾人敢信此为任何国家任何人民所不能忍受，以迄于今，吾人敢言中国之所以出此，期于尽可能之努力，以期日本最后之觉悟而已。及至卢沟桥事件爆发，遂使中国几微之希望归于断绝。
由于日本大举扩张天津驻屯军，且屡于辛丑条约未经允许之地点施行演习。日本此种行动，已足随时随地引起事变而有余；而1937年七月七日深夜，日本军队竟于邻近北平之卢沟桥，施行不法之演习，继之以突然攻击宛平县城。我守土有责之驻军，迫而为正当防卫；我无辜之人民，于不意之中，生命财产毁于日本炮火之下，凡此事实，已为天下所共见。
日本之行动有深足注意者，即其口头常用就地解决，及不欲扩大事态之语调；而其实际，则大批军队及飞机、坦克车，以及种种新战争利器，由其本国及朝鲜与我东北，源源输送至河北境内。其实行武力侵略，向我各地节节进攻之事实，绝不能为其所用之语调，所可掩蔽于万一。
中国政府于卢沟桥事件发生后，犹以诚意与日本协商，冀图事件之和平解决。七月十三日，我外交部曾向日本大使馆提议双方及时停止军事行动，而日本未与置答。七月十九日，我外交部长复正式以书面重提原议，双方约定一确定日期，同时停止军事动作，同时将军队撤回原驻地点。
并曾声明：中国政府为和平解决此次不幸事件起见，准备接受国际公法或条约所公认之任何处理国际纠纷之和平方法，如双方直接交涉，斡旋，调解，公断等等。然而以上种种表示，均未得日本之置答。
于此之际，中国地方当局为维持和平计，业已接受日本方面所提议之解决办法。中央政府亦以最大之容忍，对于此项解决办法，未予反对。乃日本军队于无可借口之中，突然在卢沟桥、廊坊等处，再行攻击中国军队，并于本年七月二十六日致哀的美敦书，要求中国军队撤出北平。此则予双方约定解决办法以外，横生枝节，且为吾人所万万不能接受者。
于期限未至之前，以猛力进扑中国文化中心之北平，与中外商业要枢之天津。南苑附近，我驻军为日本轰炸机及坦克车所围攻，死亡极烈；天津方面，人民生命横遭屠戮，公共建筑、文化机关以及商店、住宅，悉付一炬。自此以后，进兵不已，侵入冀省南部，并进攻南口，使战祸及于察剩凡此种种，其横生衅端，扩大战域，均于就地解决及不扩大事件语调之下，掩护其进行。
当此华北战祸蔓延猖獗之际，中国政府以上海为东方重要都会，中外商业及其他各种利益，深当顾及，屡命上海市当局及保安队加意维持，以避免任何不祥事件之发生。乃八月九日傍晚，日军官兵竟图侵入我虹桥军用飞机场，不服警戒法令之制止，乃至发生事故，死中国保安队守卫机场之卫兵一名，日本官兵二名。
上海市当局于事件发生之后，立即提议以外交途径公平解决；而日本则竟派遣大批战舰陆军以及其他武装队伍来沪，并提出种种要求，以图解除或减少中国自卫力量。
日本空军并在上海、杭州、宁波以及其他苏、浙沿海口岸，任意飞行威胁，其为军事发动，已无疑义。迨至昨(十三)日以来，日军竟向我上海市中心区猛烈进攻，此等行动，与卢沟桥事件发生以后向河北运输大批军队，均为日本实施其传统的侵略政策整个之计划，实显而易见者也。
将使中国于危急存亡之际，尚不能采用正当防卫之手段。须知此等停战协定，其精神目的，即欲于其地点内双方各自抑制，以期避免冲突，不妨碍和平解决之进行。若一方自由进兵，而同时复拘束他方，使之坐而听受侵略，此为任何法理任何人情所不能曲解者。
中国今日郑重声明，中国之领土主权，已横受日本之侵略；国际盟约，九国公约，非战公约，已为日本所破坏无余。
此等条约，其最大目的，在维持正义与和平。中国以责任所在，自应尽其能力，以维护其领土主权及维护上述各种条约之尊严。中国决不放弃领土之任何部分，遇有侵略，惟有实行天赋之自卫权以应之。
日本苟非对于中国怀有野心，实行领土之侵略，则当对于两国国交谋合理之解决，同时制止其在华一切武力侵略之行动；如是则中国仍当本其和平素志，以挽救东亚与世界之危局。要之，吾人此次非仅为中国，实为世界而奋斗；非仅为领土与主权，实为公法与正义而奋斗。
吾人深信，凡我友邦既与吾人以同情，又必能在其郑重签订之国际条约下各尽其所负之义务也。”
在发表《国民政府自卫抗战声明书》的同时，军委会命令京沪警备部队改编为第9集团军，张治中任总司令，辖3个师1个旅及上海警察总队、江苏保安团等部，担负反击虹口及杨树浦日军的任务；苏浙边区部队改编为第8集团军，张发奎任总司令，守备杭州湾北岸，并扫荡浦东的日军。
