1937年7月7日，时任日本驻中国华北驻屯军步兵旅团第一联队联队长的牟田口廉也检阅了在卢沟桥进行“演习”的日军。当晚，日军借口一个士兵“失踪”（此人名叫志村菊次郎，因腹泻暂时离队，不久即归队），要求进入宛平城进行“搜查”，被宛平城守城官兵拒绝。于是牟田口下令日军向中国军队进攻，蓄意挑起了“七七”事变。后来，他在回忆“七七”事变时，更是直言不讳地宣称：“要说起来的话，是我的责任。因为在卢沟桥射击第一颗子弹引起战争的就是我。”“我挑起了卢沟桥事件，后来事件进一步扩大，导致卢沟桥事变。”

　　由于牟田口在卢沟桥的“出色”表现，他由大佐被晋升为少将、中将。

　　1944年3月，牟田口率日军15万人在缅甸、印度作战。牟田口为了保障后勤供应而突发奇想，让日军大批掠夺缅甸的耕牛作为运输工具，谁知缅甸的耕牛不善负重，无法运送补给。牟田口由于独断专行、指挥失误而招致惨败，被中、美、英联军打得落花流水，有的日军师团长不听他的命令，擅自率部撤出战场。牟田口因此被解除军职。虽然如此，他仍自信地宣称，他个人完全正确，失败的原因在于“属下的无能”。

　　牟田口作为英帕尔战役失败的首要责任者，受到了同僚、亲朋的责难，有人甚至对他说：“剖腹自杀吧，还有什么脸活在世上！”但他始终没有自杀。由于太多的责难，牟田口的晚年是在痛苦的折磨中打发的。他说：“在谴责声中过活，我感到十分痛苦和难受。终日苦恼相伴，一刻也不得安宁。”