这场串联中最活跃的三个人是参谋本部作战课长武藤章、中国课长永津佐比重以及陆军省军务局军事课长田中新一，他们和6年前的石原本人一样，野心勃勃、不服管束。武藤和田中是“对华一击论”的鼓吹者，他们相信只要在短期内投入大量部队、迅速攻占中国的重要城市，国民政府就将屈膝求和。届时日本不仅可望巩固其“特殊地位”，他们自己也将一战成名、成为万人景仰的偶像。10日上午，武藤、田中两人以参谋本部第二部和第三课的名义起草了一份备忘录，宣称为了“从速救援，扫除祸根”，避免“中国日益得势，帝国威信扫地”，应当抽调关东军的2个旅团和朝鲜军的1个师团火速驰援平津，并从国内加派3个师团在华北登陆。这一增援力度已经接近1937年度陆军作战计划中关于华北全面开战的设定，大大超出了“不扩大”的边界。
石原对如此骇人的计划当然感到惊恐，但武藤章毫不客气地讥讽道：“我们不过是以您在满洲事变中的所作所为作为榜样啊！”“下克上”的老手现在进退两难：倘若否决了这份备忘录，他将永远没有希望再获得下属的忠诚和服从。但大规模增兵又有悖于他全力防苏、对华怀柔的一贯主张。朝鲜军和关东军的电报已经发到了三宅坂，通篇都是杀气腾腾的言辞，时间正变得越来越紧迫。最终，避免陆军发生内部分裂的意愿压倒了石原，他在迟疑和无奈中签署了赞成意见。后来他告诉河边虎次郎：“精锐的中国军正在北上，总不能让当地部队全军覆没吧？”
近卫倒是对军部的朝令夕改安之若素。他从一开始就打定主意，完全顺从陆军内部的共识，拒不提出背反的个人意见。这样倘若行动不顺，责任全在军人；如果出征获胜，他本人终究是最重要的功臣之一。7月11日上午，五相会议一致通过了全面增兵华北的决议，并决定将“卢沟桥事件”改称为级别更高的“事变”。尽管内阁在当天发表的声明中继续高喊“不扩大冲突”的口号，但所有人都已清楚：中日之间的战事正在发展为全面化。当天晚上，近卫把《东京朝日新闻》、《东京日日新闻》、同盟通信社等主要报刊媒体的50余位负责人召到首相官邸，要求他们“举国上下一致，配合政府的方针”：战时动员首先从新闻界开始了。
7月26日，即关东军和朝鲜军的增援部队与本土的三个师团会师的第二天，驻丰台的日军广部大队借口“护侨”和“保护东交民巷使馆区”，乘坐26辆卡车开入北平城。当车队进入广安门时，中国守军居高临下地对其加以狙击，打死2人、打伤17人。日军以此为借口，在7月28日炮轰南苑，中国第29军副军长佟麟阁和第132师师长赵登禹在作战中殉国。仅仅过了一天，驻通州的伪“冀东防共自治政府”下属的保安队3000人突然起义，袭击了当地的日军守备队、特务机关和留守居民（大部分是华北日军的家眷和朝鲜侨民），杀死日军官兵20余人、平民近200人。7月31日，即日军进占北平城的第二天，日本各大报纸齐刷刷地刊出了耸人听闻的标题：“悲惨的通州叛乱真相！支那军的残虐真乃鬼畜不如。”“惩膺暴戾的支那！”经过这番渲染，华北日军的行动仿佛成了替天行道的正义之举。8月15日，近卫文麿亲自发表声明称：“为了惩膺支那军队的暴戾，以促使南京政府反省，帝国现在将采取断然措施。”一场将持续八年之久的残酷战争终于全面展开了。
未实现的和平
在历史学家和一般民众的印象里，日本海军往往以和平主义者的身份出现：他们是20年代“协调外交”的拥护者，在侵华和对美战争开始前也持相对理智的态度。但这仅仅是硬币的一面：作为一个利益集团，海军在任何场合都不甘心做陆军的配角；他们必须表现得比竞争对手更激进、更踊跃，才能在争取预算时立于不败之地。1931年陆军发动“九一八事变”后，海军立即制造了1932年的“一·二八事变”；陆军全面入侵华北后，不甘寂寞的海军也立即发动对中国华东作战，并将驻上海的特别陆战队增加到4000人。8月13日，战事终于如愿爆发。
8月15日，日军航空母舰“加贺号”、“龙骧号”和“凤翔号”抵达浙江外海，出动飞机空袭浙江、江苏和安徽的中国机场，驻台湾的中程攻击机也参与了轰炸。8月24日，日军第三舰队宣布对长江以南的中国海岸线实施全面封锁，禁止一切无关船舶通行；9月5日，封锁范围扩大到海州湾以北（除青岛外）的全部中国沿海。从9月19日到25日，日本海军先后派出11批飞机对南京实施空袭，投下炸弹355枚、32.3吨，基本消灭了中国空军主力。11月12日，上海沦陷；12月13日，日军进入南京，对城中军民展开了骇人听闻的大屠杀。