抗日战争爆发后，中国积极争取一切可能的援助，在一定时期内争取了德国的中立，获得了苏联最大规模的援助，并促成英美政策由中立向援华制日方向发展。抗战后期，中国国际地位大幅度提高，不平等条约终告废除。中国名列“四强”，成为安理会常任理事国。但中国仍未能真正与其他强国平起平坐，雅尔塔协定的出台与中苏条约的交涉便说明了这一点。
1937年7月7日，卢沟桥事变发生，日本不断扩大事态，迅速将冲突升级为全面侵华战争。在抗日战争的最初几年中，中国外交的主要内容是多方争取国际社会的对华援助，促成国际社会的对日制裁。
中国政府竭力向世界强调中日战争对远东和国际安全的重大影响，期望引起国际社会的关注，借列强之力压迫日本，使中日问题获得较为公正的解决。中国努力求助于有关国际条约组织，国际联盟是中国的首选目标。9月12日，中国代表团首席代表顾维钧正式向国联秘书长递交中国政府的申诉书，指出日本正以其陆海空军全力进攻中国，侵犯中国领土完整与政治独立。根据国联盟约第十条和第十一条，此种事件实已关系到国联全体成员国，因此，国联应受理此案，并对此采取必要行动。
9月13日，国联大会开幕。次日，国联行政院宣布了中国的申诉，并将它列入议程。9月16日，国联行政院组成远东咨询委员会调查中日冲突问题。10月6日，国联大会通过了由咨询委员会提交的决议。决议指责日本对中国采取的军事行动“不能根据现行合法约章或职权认为有理由，且系违反日本在九国公约及巴黎非战公约下所负之义务”。决议对中国的抗战表示了一定程度的同情和支持，声明“大会对于中国予以精神上之援助”，并建议国联会员国应“避免采取一切结果足以减少中国抵抗之能力，致增加中国在现时冲突中之困难之行动”。会议还提议召开九国公约签字国会议来讨论中日冲突。
九国公约签字国会议于11月3日在布鲁塞尔召开。布鲁塞尔会议向九国公约签字国及在远东有重大利益的苏联、德国等共21国发出了邀请，但日本和德国拒绝参加这一会议。会议于11月15日和24日分别通过了两个宣言。宣言针对日本要用武力“使中国放弃现行政策”的企图，指出“在法律上根本不存在任何国家动用武装力量去干涉他国内政的根据”。宣言向中日双方建议，“停止战争，并改取和平程序”。国联会议和九国公约签字国会议，无论是在向中国提供物质援助还是在对日实施制裁方面，都未能取得中国政府所期望的实质性的进展。但其对中国道义上的援助仍具有积极意义，它将为以后的物质援助打下基础。
除努力求助于国际条约组织外，国民政府还积极展开对各有关国家的外交活动。国民政府的战时外交方针，正如外交部长王宠惠所说，乃“多寻与国，减少敌国，其国家与我利害相同者，当与之为友，其国家利害相反者，当使之不至与我为敌”。
德国实为日本潜在战略盟友，但在中日战争初期，中国仍争取德国在一段时期内保持了中立的态度。德国继续维持对中国的军火供应。在战争爆发后的前16个月中，平均每月有6万吨的军火经香港运人中国。其中，德国军火约占60%左右。在这同时，总数达30人之多的德国驻华军事顾问仍在中国继续活动，有的还参与了对日作战计划的制订。从1937年11月到1938年1月，德国大使陶德曼还曾在中日之间进行调停活动。但由于日本提出的条件过于苛刻，陶德曼的调停未获成功。
当中日和解的希望断绝之后，德国开始调整对华政策。1938年2月，德国对华政策发生转变。2月20日，希特勒在国会发表演说，宣布承认“满洲国”。4月27日，德国以“中立”为名，提出了召回其驻华军事顾问的要求。尽管中国政府尽力挽留，但无济于事。7月，德国顾问离华。
5月3日，希特勒严令德国防部全面禁止军火输华。但这以后，仍有部分军火得以从德国运出。德国经济部反对全面停止与中国的易货贸易，因为德国也需要从中国获得若干物资原料。这样，中德问以货易货的交易仍在断断续续地进行着。据统计，1938年德国从中国进口钨砂8962.2吨，占该年德国钨砂进口总量的63%，从中国进口桐油7293吨，占该年进口总量的99.7%。即使到1939年，德国从中国获得的钨砂在1一8月也达到了3700吨，占同期进口量的50%。在这同时，德国的军火和武器等则通过易货形式不断流人中国的大后方。
抗战爆发后，中苏接近的步伐大大加快。8月23日，中苏签订互不侵犯条约。同时，双方还形成一口头约定，苏联承诺不与日本缔结互不侵犯条约，中国承诺不与第三国签订共同防共协定。8月27日，苏联同意向中国提供价值一亿法币的军事物资。9月，中国政府派遣军事委员会参谋次长杨杰和国民党中央执行委员张冲出使苏联。杨杰之行名义上为考察实业，实际上负有获取军援的重要使命。
由于国力有限，一时难以支付向苏联订购的大批军用物资，中国希望从苏联获得贷款。1938年1月，中国政府派遣立法院长孙科为特使，前往苏联争取贷款。3月1日，中苏签订第一次贷款协定，苏联向中国提供价值5000万美元的贷款，供中国向苏联购买各种物资。1938年7月，中苏订立了第二笔信用贷款协定，贷款总额仍为5000万美元。1939年6月13日，中苏订立第三次贷款协定，贷款金额为1.5亿美元。这样，在抗战前期，苏联同意向中国提供的贷款，总数高达2.5亿美元。利用这些贷款，中国从苏联购得了大批军事物资。至1939年9月1日，中方获得的苏联物资主要有：617架各式飞机80辆坦克、330门反坦克炮、410门野炮、80门榴弹炮、20门高射炮、1200辆汽车、8520挺轻重机枪及若干枪炮弹。
在争取苏联物资援助的同时，中国还再三提出了希望苏联出兵参战的要求。尽管争取苏联全面军事介入的努力未获成功，但中国还是获得了苏联局部、暗中的军事支持。苏联空军志愿队的来华作战，给日本空军造成了很大损失，有力地支援了中国地面部队的抗战。日本曾就此事向苏方提出抗议，但为苏联政府所拒绝。苏方声称，来华志愿人员是以个人身份行事，苏联政府不便干涉其活动。整个抗战期间，苏联先后共派遣了2000名空军志愿队员来华作战。他们为中国的抗日事业作出了重大贡献，有200多名官兵为之献出了生命。
在承担作战任务的同时，苏联还在中国开办了空军训练基地和航空学校，对中国飞行技术人员进行强化训练。到1939年底，苏联已帮助中国空军训练出飞行员1045人、领航员81人、无线电发报员198人、航空技术人员8354人。此外，自1938年始，苏联军事顾问大批来华，在中国建立了比较完整的军事顾问体系。在中央军事机关、战区司令长官部和各军兵种，都建立了苏联军事顾问组。他们对中国军队的战术训练、掌握现代化武器甚至在制订某些战略计划方面都作出了有益的贡献。
欧洲战争爆发后，苏联远东政策有所调整，为避免将来处于两线作战的境地，苏联考虑缓和与日本的关系。经过长时间的接触，1941年4月13日，苏日在莫斯科正式签订《苏日中立条约》。在作为条约附件而同时签署的宣言中，双方声明：“苏联保证尊重满洲国的领土完整和不可侵犯，日本保证尊重蒙古人民共和国的领土完整和不可侵犯。”苏日条约暂时缓和了苏日矛盾，但中国的领土和主权成了双方妥协和交易的筹码。无论是苏联承认日本以武力夺取的东北，还是日本承认被苏联实际控制的外蒙，都严重侵犯了中国的主权。
4月14日，国民政府外交部发表声明：“查东北四省及外蒙之为中华民国之一部，而为中华民国之领土，无待赘言。中国政府与人民对于第三国间所为妨害中国领土与行政完整之任何协定，决不能承认，并郑重声明：苏日两国公布之共同宣言，对于中国绝对无效。”考虑到仍要继续争取苏联的援助，国民政府并不想因此事而使中苏关系大大恶化，因此，国民政府对苏日条约的反应总体上来说是谨慎和克制的。
比较起来，美英是中国外交更为倚重的国家。但美英在战争初期力持谨慎的中立态度，国民政府抓住一切机会尽力促成英美从中立到援华制日的转变。1938年10月，日军先后占领了广州和武汉地区。11月3日，日本公开抛弃以前所承诺的“门户开放”原则，提出了建立东亚新秩序的口号。所谓“东亚新秩序”，实际上是要推翻现存的远东华盛顿体系。中国积极推动美英采取行动反击日本。美国政府终于决定批准已讨论多时的对华贷款。12月15日，美进出口银行公开宣布了2500万美元的“桐油贷款”。英国也采取了相同的步骤，12月19日，英国宣布给中国贷款50万英镑。3月18日，英国又宣布向中国提供500万英镑的平衡基金贷款，以稳定中国的法币价值。英美贷款数额有限，但作为战时英美向中国所提供的第一笔贷款，它标志着英美援华的开始，对于中国军民的士气具有重要的鼓舞作用。
1939年2月，日军在海南岛登陆。3月，日本提出对南太平洋大片领土实施占领的要求。4月，日本宣布统辖中国南海诸岛，其南进意图开始显露。利用日本所造成的这一机会，中国政府在不断向英法美指出日本意在南进的同时，开始提出与英法进行军事合作的要求。4月4日，中国政府提出了一个中英法军事合作的计划草案。中方在该方案中允诺将尽量供应兵力、人力及物力，同时要求英法尽量调遣海空军至远东，进行共同作战，并要求参战各国不得单独与敌停战或议和。其时，欧洲风声紧急，英法是不可能再在远东承担任何重大的军事义务的。中国呼吁军事合作的要求未能获得预期结果。
这一时期，英美远东政策仍在妥协和援华制日之间游移。1939年6月14日，日军为逼迫天津英租界当局交出在英租界内刺杀汉奸的4名嫌疑人，封锁了天津的英法租界。7月15日，英国驻日大使克莱琪与日本外相有田八郎在东京就天津租界危机的解决进行谈判。7月24日，英日同时在伦敦和东京公布了协议全文。该协议宣称：“英国知悉在华日军为保障其自身安全与维持其控制区内的公共秩序，应有其特殊需要，凡有妨碍日军或有利于其敌人的行为或因素，日军均不得不予以制止或消灭。英国政府无意鼓励任何妨害日军达到上述目的之行动。”
