1937年7月27日，深夜，至此宋哲元再无路可退。宋与29军的将领一致表示，决心固守北平，誓与城垣共存亡。随后，宋向全国各界发表了自卫守土通电，称“国家存亡，千钧一发”。
1937年7月27日，蒋介石日记：“一，万一北平被陷，则战与和以及不战不和（应战）与一面交涉、一面抗战之国策，须郑重，考虑。二，对民众内部之态度，预备应战与决战之责任愿由一身负之。三，国策审议会与国防会议之召集期。”
1937年7月27日，周恩来飞抵西安，同蒋鼎文会谈。针对蒋所说蒋介石催促红军迅速出动抗日的意见，周回应“这没有问题”，但要对方立即发表《中共中央为公布国共合作宣言》。
1937年7月27日，蒋介石致电宋哲元：“请兄静镇谨守，稳打三日，则倭氛受挫，我军乃易为力。务望严令各部，加深壕沟，固守勿退。中央必星夜兼程，全力增援也。”
1937年7月27日，日军参谋总长载仁亲王命令：“中国驻屯军除现有任务外，应负责讨伐平津地区的中国军队，安定平津地区各重要地方。”接着又下达派遣第5、第6、第10师团等前往华北的命令。
1937年7月27日，中午，香月清司下令向中国军队发起总攻。日军随即向宋哲元下达了最后通牒，要他撤出华北的军队。
1937年7月27日，日参谋总长和陆军大臣于今晨协商后决心动员国内3个师团，并对第20师团和其他部队进行第二次动员。8时40分，日本内阁在首相官邸召开紧急会议，同意陆军实行动员。9时30分，陆相杉山元上奏天皇批准，于11时50分下令动员。
1937年7月27日，面对日军的通牒和挑衅，张自忠以日军欺人太甚，由和平解决卢沟桥事变转为主张在北平地区与日军一战。赵登禹在事变中向惟张的马首是瞻，也由无成见转为主战。至此，二十九军师一级主官的态度首次取得一致。
快讯：日军参谋总长载仁亲王命令：“中国驻屯军除现有任务外，应负责讨伐平津地区的中国军队，安定平津地区各重要地方。”
27日快讯：日本陆军第二次紧急动员，计划在10天至两周内完成，并决定从8月1日开始输送国内部队至大陆。动员的人数约20.9万人，配马5.4万匹。第5、第6和第10师团增援华北。预定将第11师团派往青岛，第3师团派往上海。
三、令孙连仲部第26路军即向永定河地区前进。该路军之行动此后归宋主任哲元指挥。所遗保定、任丘、河间、献县防地，已令万福麟第53军接防(当日上午11时30分河间、献县另令曾万钟部接防)。四、令万福麟部第53军即推进于保定、任丘之线，接26路军防地，在该线上构筑阵地。
1937年7月27日,8：30,蒋介石决定华北地区防御战的计划：一我军应仍照原定计划在沧保、沧石二线上集中构成阵地，期在此线上与敌作整齐之战斗。二中央军以援助平津、期与敌在永定河地区作战之目的，先以主力集结于沧州、保定之线。第29军应固守北平、卢沟桥、长辛店、涿县之线，与保定方面保持确切连络。
1937年7月27日，昨晚10点左右广安门附近战斗逐渐停止下来，今凌晨2时，已入城的日军按照第29军指定的路线到达东交民巷日本公使馆，未入城的日军退到丰台。