很快，中国方面接到了日方提出的新的停战条件：“一、第二十九军代表向日军表示道歉，并声明负责防止今后再发生类似事件；二、对肇事者给以处分；三、卢沟桥附近永定河左岸不得驻扎中国军队；四、鉴于此次事件出于蓝衣社、共产党及其他抗日的各种团体的指导，今后必须对此做出彻底取缔办法。第三十八师师长张自忠派出代表与日方交涉，由于他坚决不同意”永定河左岸不得驻扎中国军队“的条件，谈判进行了三个多小时没有任何结果。
此刻，在日本东京，陆军部的“扩大派”已经制订了向中国派兵的作战方案，这令“不扩大派”的核心人物石原莞尔“极为苦恼”。因为派兵就“含有事态扩大的因素”，作为作战部部长，他希望卢沟桥事件可以“不动员国内师团而就地解决”；但另一方面他也承认，中国驻屯军的现有兵力，确实不足以面对“扩大派”的军官们一直叫嚣的岌岌可危的局面。于是，石原莞尔最终同意向中国派兵。陆军部的派兵提议得到日本内阁全体阁员的支持，并决定“本事件今后称为事变，出兵改派兵”。内阁会议结束后，首相与参谋总长觐见天皇，天皇批准了向中国派兵的方案。
十一日十八时三十五分，日军参谋本部参谋总长载仁亲王下达了“临参命第五十六号”，命令关东军独立混成第一、第十一旅团之主力，侦察机、战斗机和重型轰炸机各两个中队，高射炮两个中队，包括装甲列车在内的铁道第三联队之主力，电信第三联队一部、汽车队一部和防疫队一部，隶属中国驻屯司令官指挥，“急速派遣至华”。三个小时后，“临参命第五十七号”下达，驻守朝鲜的日军第二十师团被命令“务须迅速到达华北，编入中国驻屯军司令官管辖下。”这一天黄昏时分，日本发表了《关于向华北派兵的政府声明》。
此时此刻，国民政府必须面对大量日军将要踏上中国领土这一严重的事实了。十日，蒋介石给仍在山东老家的宋哲元打电报：“守土应具决死决战之决心与积极准备之精神应付。”蒋介石催促宋哲元回到北平主持大局，或者赶赴保定以指挥一触即发的战事。十一日，国民政府军政部在“卢沟桥事件第一次会报”会上详细讨论了中国军队在军事上的应变措施，除指示各部队待命和配备作战武器外，还命令后勤部门向黄河以北运输储存可供二十个师三个月消耗的弹药、粮食及两百架飞机使用的汽油。这一天，在蒋介石的一再催促下，第二十九军军长宋哲元动身离开了山东老家。
由于处在特殊而敏感的位置，宋哲元最大的心结是怕人说他是汉奸、卖国贼。他是有血性要脸面的人，承受不了这种指责。然而，至少在抗日战争初期的历史中，宋哲元的名字似乎与妥协派甚至是投降派连在一起。他的副军长秦德纯曾为他辩解说，国内外人士之所以责难颇多，是因为不明就里。宋哲元军长身处特殊时期和特殊位置，除了委曲求全之外别无他路。秦德纯对宋哲元的理解，也源于蒋介石曾托他转告宋军长的这样一番话：日本是实行侵略的国家，其侵略目标，现在华北。但我国统一未久，国防准备尚未完成，未便即时与日本全面作战。因此，拟将维持华北责任，交由宋哲元军长负责。将来宋军长在北方维持的时间越久，即对国家之贡献愈大。只要不妨碍国家主权领土完整大原则下，妥密应付，中央定予支持。
十一日夜，抵达天津的宋哲元与第二十九军高级将领开会研究对策。在第二十九军内部，将领们在如何处理与日军的关系上分歧很大。第三十七师师长冯治安等人主张坚决抗击，第三十八师师长张自忠等人则主张与日方交涉和平解决。至于张自忠等将领为何主张和平解决，不是他们对日方抱有希望或是对日军怀有畏惧，他们实际上还是舍不得西北军好不容易到手的平津地盘。会上，张自忠的主张占据了上风。宋哲元决定接受日方的苛刻条件。接着，宋哲元向第二十九军下达命令：1、从十四日早开始第一班列车以后，列车运行正常化；2、解除北平戒严；3、释放逮捕的日本人；4、严禁与日军摩擦。
宋哲元的态度令南京方面异常惊骇。此刻，国民政府已经启动了应对战争的准备：蒋介石向位于陕西、河南、湖北、安徽、江苏的部队发布了正式动员令，命令以上地区部队向以郑州为中心的陇海、平汉铁路沿线集结。鉴于此，军政部长何应钦以特急电报再次催促宋哲元速去保定准备作战。而宋哲元一面向南京国民政府发出电报，请求暂缓派中央军北上；一面向日方表示，“对日决不抵抗，对南京抗争”。
新任中国驻屯军司令官香月清司于十二日上午十一时飞抵天津，并召集参谋会议，草拟出一份《七月十三日的中国驻屯军情况判断》。据此，香月清司向冀察政务委员会提出七项要求：一、彻底镇压共产党的策动；二、罢免排日要人；三、撤去驻在冀察的排日中央系统各机关；四、撤去冀察排日团体；五、取缔排日言论及宣传机关和学生、民众的排日运动；六、取缔学校、军队的排日教育；七、北平的警备将来由公安部队负责，城内不得驻屯军队。如不答应上述要求，即解散冀察政务委员会，第二十九军撤出冀察。
香月清司击中了宋哲元的要害。如果不答应日方提出的要求，日方将以武力将第二十九军驱逐出平津地区。宋哲元感到了心力交瘁，他对日方表示：原则上没有异议，只希望延缓实施。面对宋哲元滞留天津，且有向日方妥协的倾向，焦灼的蒋介石于十三日给宋哲元发去一封立场鲜明却又言辞恳切的电报，表示中央已定“宁为玉碎，勿为瓦全”的作战决心，要求宋哲元必须与中央保持一致。
十三日这天—七七事变爆发近一周后—中国国民政府召开军事会议，确定了以蒋介石为大元帅的战时体制，任命陈潜为参谋总长，白崇禧为副参谋总长，同时命令作战部门开始编制战争爆发后各战区所属集团军、军团、军、师及独立旅的战斗序列。十四日，宋哲元给何应钦回电，拒绝了让他赴保定指挥部队做抗战准备的命令。宋哲元只能再派张自忠去找桥本群谈判。张自忠开列的妥协条件是：处罚卢沟桥事变中的中国营长；由第二十九军副军长兼北平市市长秦德纯出面向日方道歉；将冯治安的第三十七师调出，由张自忠的第三十八师接替北平城防；立即取消一切抗日活动等。但是，日方的态度依旧蛮横，就这些条件仍未能满足日方的要求。