在日本策划“华北自治”阴谋之际，地方性军政权“冀察政务委员会”成立，宋哲元任委员长。日本特务机关，将29军及冀察政权首领们作了分类，计有“亲日派”、“知日派”、“抗日派”三类。冯治安不但被划为“抗日派”，还单独加戴“顽固抗日派”的帽子。日军经常制造挑衅事件。1936年6月，日军开始不断向二十九军官兵挑衅，进而由虚弹演习变为实弹演习，昼间演习变为昼夜演习，多次进入二十九军步哨线百米以内，见二十九军严守阵地乃撤回。
一次，日军全营出动。其散兵线冲入二十九军步哨线，其侧翼数骑，也侵入二十九军步哨线。步哨长和哨兵加以阻拦，几乎动武。日军乃借口军马跑到我方，要丰台守军撤走。师长冯治安和旅长何基沣，命令张营作好工事，严阵以待。日军混合营于9月18日猛攻丰台。张营与日军展开激战。冯治安令戴守义从西苑率一、三营跑步到丰台，包围敌左右翼，日军见势危乃撤回原阵地。日军随即要求张营撤回西苑，改由冀北保安司令石友三的陈光然一个营接防。日军借此增兵丰台，并煽动汉奸在丰台与卢沟桥中间的大井村买地，妄图建飞机场及营房。宛平专员王冷斋及代县长洪大中，发动爱国农民，誓死抵制，粉碎了日军的阴谋。
此时三十七师分驻西苑、丰台、卢沟桥、长辛店、保定、北平、八宝山。1937年7月6日，日军要求通过卢沟桥东端的宛平城到长辛店演习。二十九军不许通过，双方相持十几小时，至晚退去。7日，日军外出演习，枪炮配备弹药，情况异常。冯治安从保定赶回北平，与何基沣议定，部队准备应战。7日，日军白天演习到宛平城外，占领了城外的沙岗。冯治安下令吉星文团长：养兵干日，用兵一时。现在正是报效国家的时候。卢沟桥为平津咽喉，必须确实固守，不许敌人前进一步，不许放弃一寸国土。守宛平卢沟桥的是三十七师一一〇旅二一九团第三营。营长金振中令十一连防守铁桥东端及以北的龙王庙一带；十二连在城西南角至南河岔一带；九连在城内；十连为预备队，位于卢沟桥以西大王庙内；重迫击炮连在铁桥西端，任务是歼灭日军战车及密集队伍；轻迫击炮连在东门内，支援各部队；重机枪连在城内东南角及东北角，以便支援前方。全营官兵吃饭前都高呼"宁为战死鬼，不做亡国奴"的口号，以激励士气。
1937年7月7日夜10时许，从日军演习地方发出一阵枪声后，日军诡称一名士兵失踪，要求进入宛平城搜查，驻军第二一九团第三营拒绝，日方即调动驻丰台日军第三大队包围了宛平城。当地驻军向冯治安请示办法，冯当即指示：“为维护国家主权与领土完整，寸土都不许退，可采取武力自卫及断然处置。国家存亡在此一举，设若冲突，卢沟桥即是你们的坟墓！”8日凌晨4时50分，正当中日双方代表在宛平城里谈判时，日军突然炮轰宛平城，二十九军当即自卫还击。当天击退日军三次进攻，用鲜血保卫祖国的领土完整。日军悍然发动了全面侵华战争。
七七事变发生后，二十九军猛烈还击。8日10时，日军攻城顿挫，即以猛烈炮火掩护步兵转攻铁路桥。经过激烈战斗，日军占领了铁桥东段及龙王庙。下午2时，牟田口来信，要二十九军西撤10华里。金振中在来信上批示："我军决心与城桥共存亡。"8日晚5时，日军炮轰宛平和卢沟桥三小时，金振中受伤。冯治安与秦德纯、张自忠等紧急会议，冯积极主战，获得全体的赞同。8日下午，宋哲元从乐陵电令先消灭当面之敌。
冯于当晚下反攻命令，午夜，三十七师一一零旅从长辛店调来第二营，与第三营配合，首先截断日军的后路，并组织大刀队夜袭龙王庙和铁路桥上的日本侵略军，大获全胜，坚守了阵地。当时日军兵力单薄，害怕被歼，立即派人疏通，答应撤兵，因而全面反攻命令没有执行。冯治安、张自忠、秦德纯当天又致电南京何应钦，除报告反击日军战况外，还表明决心：“彼方要求须我方撤出卢沟桥城外，方免事态扩大。但我以国家领土主权所关，未便轻易放弃，现仍在对峙中。倘对方一再压迫，为正当防卫计，不得不与之竭力周旋。”冯下令北平各城门紧闭，派兵扼守，各重要路口都堆积沙包，随时准备消灭入侵之敌。
至10日，双方谈谈打打，打打谈谈，日军不断增兵，中方军民死伤严重。10日上午，中日双方在北平秦德纯宅会商，我方到会的有秦德纯、冯治安、何基沣、冀北保安旅长程希贤，绥署参谋周思靖，宛平代理县长洪大中。日方有樱井、中岛、笠井、斋藤。冯治安指斥日军实未撤军，而且夜袭宛平。日方应迅速撤军，否则，一切后果由日方负责。斋藤说是为了寻找日军尸体。冯反问，找死尸哪里用很多队伍?还留许多机枪何意?斋膝说为了防我袭击。
秦德纯说，这事好办，我们替你寻找死尸。樱井竟要求撤换我方有关军政官员，还要向日军赔礼道歉。何基沣忽地跳起来，掏出手枪向桌上猛拍，愤怒指斥:"卢沟桥事件完全是日本有预谋、有步骤的侵略行动，每次都是日方先开火，是明目张胆的侵略行动。日方应向我们赔礼道歉，撤退军队，并保证以后永不侵犯中国领土主权，否则，只有全部消灭你们。"洪大中说:"你们一方面和谈，一方面却天天把关东军调来平、津、丰台，目的何在?"到此，日方人员借口去打电话，偷偷地溜走了。
这时，日军由榆关、大沽、古北口等处向平津集中。但是，日本侵略者提出所谓“就地解决”和“不扩大方针”的缓兵之计，愚弄和欺骗了二十九军的某些高级将领，贻误了战机，致使全军没有主动出击，陷入被动挨打，坐待日军调集优势兵力对北平城实行包围，直到日军发动全面攻击时，才仓促应战，虽曾在廊坊、丰台等地一度获胜，随即又被日军击退。7月28日，日军出动飞机轰炸南苑，继以坦克和炮兵配合进攻，二十九军伤亡惨重，副军长佟麟阁和第一三二师师长赵登禹在指挥作战中英勇牺牲。同一天日军又攻占了清河镇等地。蒋介石电令宋哲元二十九军移驻保定。平津防务，交张自忠负责。宋于当晚偕同冯治安、秦德纯由西直门经三家店至长辛店，转赴保定。
7月30日，宋哲元在保定致电蒋介石，托病请假，并荐冯治安代理第二十九军军长，获准。冯即率二十九军开往唐官屯、马厂一带集结，军部移驻河间，担任津浦线上的防务。8月中旬，第二十九军扩编为第一集团军，宋哲元任总司令，冯治安任副总司令兼前敌总指挥和第七十七军军长。9月初，日本侵略军向津浦北段发动进攻，第七十七军在冯治安的直接指挥下，以阵地战配合游击战打击敌人，三十七师的第二十五旅，在静海县周围阻击日军，其中第六五七团与日军激战5昼夜，在争夺阵地中四出四进，全团2400多人只剩下700多人退到县城以南，利用青纱帐作掩护，开展游击战争；第一一一旅向闸口和流河镇的敌军发动猛烈进攻，夺取了日军两个重要阵地，痛击日本侵略军。第一三二师的官兵组织大刀队，夜袭日本侵略军。
9月中旬宋哲元请假赴泰山休养，由冯治安代理第一集团军总司令，指挥部队与日军苦战约1个月，以重大的牺牲阻止日军南进。10月中旬，第一集团军总司令部撤至大名，冯治安被任命为第十九军团军团长。10月下旬，宋哲元回到大名总司令部，调动主力部队进攻邢台，冯对宋的指挥不满，托病请假前往开封疗养。直到1938年3月，宋调任第一战区副总司令长官，第一集团军的番号撤销，冯才回部队，率第十九军团在黄河北岸开展抗日战争。十九军团调徐州与五十九军并肩作战，位于孙连仲第二集团军的左翼，在台儿庄会战中重创矶谷师团及坂垣师团。冯治安奉授三等云麾勋章及海陆军一等勋章。