从1937年7月卢沟桥事变到1938年10月广州、武汉失守，是战略防御阶段。

卢沟桥事变

卢沟桥事变揭开了全国抗战序幕。1937年7月7日夜，卢沟桥事变爆发。日本中国驻屯军借口一个士兵失踪，要求进入北平西南的宛平县城搜查。中国守军拒绝了这个要求，日本军阀遂开枪开炮猛轰北平卢沟桥，向城内的中国守军进攻。亦有说，根据“辛丑条约”驻扎的日本军阀在宛平附近演习时遭到国民革命军的枪击，而向中国守军进攻。

1937年7月16日、17日，蒋介石在庐山先后发表《对于卢沟桥事件之严正表示》谈话，表明了对日本军阀挑衅的退让底线。1937年7月28日、30日，日本军士兵跑出宛平城奔向战斗岗位阀相继占领北平、天津，第29军退守保定一线。平津一带的大学纷纷迁移。1937年7月31日，蒋介石发表《告全体将士书》：“……和平既然绝望，只有抗战到底”，宣告战争已经全面爆发。27日，日军向整个平津地区发动进攻，并以3个师团兵力增援华北，另各派1个师团前往青岛、上海。28日，日军攻占南苑，双方交火激烈，副军长佟麟阁、132师师长赵登禹阵亡，而二十九军全军部队在北平、天津一线与日军全面交火。月底，日军进占天津、北平，二十九军主力退守保定一线，余部由张自忠率领接受日军条件而困居北平，平津作战结束。

正面战场

中国国民党政府定下了淞沪会战 “以空间换时间，积小胜为大胜”的大方针，为了吸引日本把侵略重点放到日军难以施展的山川河流众多的东南，利用山川河流众多的地形抵消日军装备训练优势，尽量消灭日军有生力量，避免在利于日军装备训练优势发挥的地势平坦的华北平原与日军作战，扩大战场，分散敌军兵力，为中国争取部分战争主动权，蒋中正决定在上海发动战争。中国国民党军队扮作保安队进入上海市区。日军则以保卫租界为名，占领租界外的地区。1937年8月13日，冲突爆发。

南京大屠杀

在上海遭到约4万伤亡的日本军队，在同年12日军屠杀中国军民月13日侵占南京，由于守将唐生智不久便弃城逃亡，所以南京城于4天后陷落。日军以持续数月的南京大屠杀作为摧残中国民众士气的手段，由于战争前夕中国军队把所有逃生的方法都堵塞了，结果间接导致至少30万无辜的中国军民被日本军队残暴地杀害(远东国际军事法庭统计为26万)，而南京城被日军大肆纵火和抢劫，致使南京城被毁三分之一，财产损失不计其数。下令进行南京大屠杀的真正元凶是日军上海派遣军司令官、裕仁天皇叔父朝香宫鸠彦王，杀戮最严重的第九师团、第六师团、第十八师团等。第六师团团长长是谷寿夫，第十六师团团长是中岛今朝吾，第十师团中将司令官是柳川平助。

徐州战场

1937年底，南京陷落之后，中华民国国民政府节节抵抗。但是因为山东省主席韩复榘临阵脱徐州战场逃，致使黄河防线失守，山东大部失陷，交通要点仅剩鲁南的滕县、台儿庄。1938年2月，日军华北方面军企图南下和华中派遣军会合。国民政府军在以徐州为中心的地区与日军激战，史称徐州会战。3月，第五战区司令李宗仁令川军王铭章所部防守滕县，因无援兵，滕县失守，王铭章师长战死殉国。李宗仁队以西北军孙连仲第26路军在徐州以北的台儿庄与日军反复争夺，以西北军张自忠部59军和庞炳勋军团掩护台儿庄的右翼临沂战场。以中央军汤恩伯军团卷击台儿庄日军侧背，最终取得台儿庄战役的胜利，以毙伤日军一万多人的战果成为近代日本第一次军事挫败。

黄河花园口决堤

1938年5月19日日军占领徐花园口事件州，1938年6月6日占领河南省会开封。1938年6月9日，蒋介石命令在花园口炸开黄河南岸大坝，史称黄河花园口决堤。此举虽然暂时阻挡了日军南下，但是也造成了黄河下游的大规模水灾，造成上百万民众直接死亡或间接因饥荒而死，造成不知情的当地民众对国民党的不满。战后蒋介石调拨了资金试图修复黄河大堤，史称“黄河归故”，但直到解放后黄河仍有部分河道无法恢复故道。参与会战的中国军队分路撤退，粉碎了日军的合围企图，至此，徐州会战结束。

武汉会战

1938年8月至10月的武汉会常德会战战是中日战争中规模最大的会战，参战日军达30多万人，中国军队达110万人，战争中日本损失8万人，因病减员8万人，由此丧失了战略进攻的能力。国民革命军阵亡高达40余万，桂系军队留在大别山区敌后坚持游击。武汉会战中，中国军队最大的胜利是薛岳指挥的万家岭大捷，日军第106师团遭到毁灭性打击，阵亡4000余人，几乎全军覆没。10月21日，在大亚湾登陆的日军占领广州，第七战区司令余汉谋部退至粤北地区。10月25日，湖北重镇武汉三镇相继陷落。中国国民党政府的作战中心迁往重庆继续抵抗。

日军在占领武汉和南方的广州后，战线拉长苏联空军志愿队烈士墓，无力作进一步大规模的战略进攻，转入休整。在会战期间，以卢作孚为首的民族企业家运送了大批军队及作战物资到前线，并将武汉地区的大批工业装备和人员转移到四川，在敌机狂轰滥炸下的川江航线为抗战胜利立下了殊勋。此外，苏联航空志愿队参加了保卫武汉的空战。武汉会战迫使日军大本营不得不重新调整对华战略，改为政治诱降为主、军事进攻为辅的战略，以求尽快结束所谓的“中国事变”。政治诱降的主要对手是国民党总裁汪精卫。在历时4个多月的武汉会战中，中国军队伤亡40万人，中国军民以巨大的牺牲迎来了战争的战略相持阶段。