Впродовж 1935-1936 рр. Японія активно зміцнювала свій військово-політичний вплив в північнокитайських провінціях Хэбэй, Чахар і частково в Суйюань. З середини 1936 р. вона приступила до підготовки військових планів оволодіння внутрішнім Китаєм. Розроблений в 1936-1937 рр. генеральним штабом армії план війни передбачав окупацію Північного, Центрального і Південного Китаю силами 9-11 дивізій. В результаті наступальних операцій намічалося в якості опорних пунктів захопити найбільші китайські міста Пекін, Тяньцзинь, Шанхай, Ханчжоу, Фучжоу та ін. Передбачалося, що, опанувавши ці міста і прилеглі райони, Японія зможе контролювати усю китайську територію. Захоплення усього Китаю намічалося здійснити за два-три місяця.
До літа 1937 р. план військової кампанії був повністю розроблений. У найважливіші стратегічні пункти Північного Китаю були терміново перекинуті японські війська. До кінця травня 1937 р. їх чисельність перевищила 20 тис. чоловік. Розквартировані в містах японські війська поводилися зухвало, безперервно проводячи маневри, що створювало напружену обстановку в районі Пекіна і Тяньцзиня. У такій обстановці 7 липня 1937 р. біля моста Лугоуцяо, в околицях Пекіна, сталося зіткнення японських військ з китайськими.
Японські війська проводили нічні маневри в безпосередній близькості від китайських військ, розташованих біля моста Лугоуцяо, і, як було згодом встановлено, спеціально спровокували перестрілку з китайськими солдатами. Наступного дня командуючий японським гарнізоном в Пекіні пред'явив ультиматум місцевій китайській військовій владі, вимагаючи покарання китайських військовослужбовців за "напад" на японців. Він також зажадав вивести усі китайські війська із зони залізниці Пекін - Тяньцзинь. Прийняття цих вимог, по суті справи, означало б для китайської сторони згоду на повне виведення своїх військ з району Пекін - Тяньцзинь, що відкривало б японським силам шлях до реалізації їх давнього плану створення "автономного" Північного Китаю під безпосереднім контролем Японії. Ультиматум японської сторони був відхилений, що послужило причиною нових озброєних сутичок. Фактично почалася та, що тривала вісім років японо-китайская війна. Проте і в 1937 р. уряд Чан Кайши, що претендувало на роль загальнокитайського уряду, формально стану війни з Японією не оголосило. Між тим японські частини, розташовані в зоні Пекіна, перейшли в настання і захопили декілька довколишніх населених пунктів. Хоча і цього разу частини імператорської армії діяли на підставі наказів армійського керівництва, а не японського уряду, токійський кабінет на чолі з прем'єр-міністром Фумимаро Коноэ не прийняв заходів для ліквідації конфлікту. Навпаки, 11 липня японський уряд погодився на відправку в Китай додаткових контингентів. До кінця вересня в Північному Китаї діяло більше 300 тис. японських солдатів і офіцерів.
На відміну від періоду "маньчжурського інциденту" 1931 р., сили Чан Кайши стали робити озброєний опір японської агресії. По-перше, Чан Кайши розумів, що, не зустрічаючи опори, японські військові тільки нарощуватимуть свій тиск. По-друге, завдяки заздалегідь проведеним підготовчим заходам в 1937 р. Чан Кайши в чисто військовому відношенні почував себе дещо упевненіше, ніж в 1931 р., хоча в цілому як і раніше китайська армія значно поступалася японській по боєздатності. По-третє, китайська сторона розраховувала на військову і політичну підтримку СРСР, з яким упродовж двох передуючих років Китай вів інтенсивні переговори, а також допомогу США і Великобританії.
Зосередивши значні сили на півночі Китаю, японські війська перейшли у велике настання і зайняли Пекін (30 липня), Тяньцзинь (31 липня) і, через місяць, Калган. 8 листопада був узятий великий промисловий центр Тайюань, а у кінці грудня - Цзинань в провінції Шаньдун. Одночасно японські війська зробили операції в Центральному Китаї з метою оволодіння Шанхаєм і Нанкином, столицею Чан Кайши. Бої за Шанхай почалися 13 серпня і тривали впродовж трьох місяців, прийнявши масштабний і запеклий характер. Застосувавши отруйні речовини, 12 листопада японці захопили місто, створивши реальну загрозу Нанкину. 12 грудня після масованого нальоту японської авіації столиця була узята. Увірвавшись в місто, японські війська чинили справжню різанину цивільного населення, в результаті якої за один місяць було винищено близько 50 тис. китайських громадян. До січня 1938 р. окупація Північного Китаю була завершена. Уряд Чан Кайши переніс свою резиденцію в Ухань. Проте у кінці жовтня 1938 р. японські війська узяли Ухань. Майже одночасно був захоплений і найбільший порт Південного Китаю місто Гуанчжоу (Кантон). З падінням двох цих центрів усі основні міста і лінії комунікацій провінцій Північного, Центрального і Південного Китаю, що складали майже половину усієї території країни, опинилися в руках японців. Перший етап японо-китайской війни, коли японські війська вели настання по усьому фронту, завершився.
Уряд Чан Кайши відступило у важкодоступні глибинні райони країни, зробивши новою столицею розташований на західному березі р. Янцзи місто Чунцин (залишався столицею до 1945 р.). Японські війська в основному відмовилися від активних наступальних дій проти Чан Кайши, конфлікт трансформувався в пасивне позиційне протистояння.
Особливістю японо-китайской війни було те, що не Японія, ні Китай війни один одному не оголошували. Така ситуація зберігалася до грудня 1941 р. Весь цей час сторони підтримували між собою дипломатичні стосунки і робили невдалі спроби укладення миру. Японія іменувала те, що відбувається в Китаї просто "китайським інцидентом", намагаючись принизити значення китайських подій в очах міжнародної громадської думки. В той же час, розширення агресії на материку і зміст там величезної окупаційної армії поступово зростало в тяжкий тягар для японської економіки. Антияпонські сили в Китаї не складали зброї. Не маючи можливості вигнати іноземні війська з країни, вони в той же час не давали японцям перетворити Китай на досить надійну базу сировинного постачання своєї економіки. Війна в Китаї загрожувала придбати форму затяжної війни на виснаження.