1937年8月20日中日双方同时完成了增兵！大战再次开启，一场冲突站演变成了拉锯战，添油战。双方死伤不断的扩大。
15日，RB正式宣布组建SH派遣军，以松井石根大将为司令官，率领两个师团的兵力开往SH增援，进一步扩大对中国的侵略战争。
日军增援部队在中国军队侧后方上陆后，中方已经无力消灭日军陆战队，******为首的中国军队统帅部，考虑在SH作战比在遥远的北方大平原作战补给方便，避开机动力占优势的日军。
日军于16日退守江湾以RB海军陆战队司令部为中心的据点。
南京军事委员会鉴于战争扩大，遂在8月20日颁发战争指导及作战计划，以达成持久战的基本主旨，拟定攻守计划，并分为五个战区，其中淞沪地区属第三战区。
在整体上，中国军队以一部集中华北，重叠配备设防，阻击华北日军沿津浦铁路南下，同时以最小限度兵力守备华南沿海各要地。
最后，中国军队主力应迅速扫荡淞沪日海军根据地，成功阻止敌军登陆，并确保了SDSX力求争取时间以牵制消耗敌人。
8月20日晨，中国军队发起第四次攻击，经一昼夜战斗，攻抵汇山码头，因日军增援部队已到达，而且威胁淞沪守军，中国军队攻势乃告中止。
8月23日晨，日军增援部队分别在吴淞、宝山、川沙口各附近登陆，夺取沿江各要点，其后日军部队陆续增加。同时，中国军队则以长江南岸守备部队以及第9集团军专负对SH市区作战，吴淞镇以南归新编成的第15集团军负责，中国军队空军亦连日出动支持地面作战。
但日军配备战车及重炮的支持，加以沿海作战，日军可藉海空军配合作战，致使我军伤亡惨重。
SH守军在闸北堡垒内同日军巷战8月下旬，中国各部队继续围攻盘踞在海军陆战队司令部、杨树浦等据点的日军。
新抵达战场的中国军队精锐之师第36师迅速投入战斗，在战车掩护下攻入汇山码头，同时空军再次出动配合，轰炸地面及江上日军目标。
我军终因装备低劣、火力不够威猛，面对钢筋混凝土筑造的工事而一筹莫展。
8月20日凌晨1时，国民革命军第51师接到军委会发出的入沪参战电令，于4小时内集结所部于宝鸡火车站开往淞沪，参加SH作战。
8月20日晨至8月22日，宋希濂第36师、王敬久第87师、孙元良第88师和夏楚中第98师的进攻均受阻，伤亡严重。战局陷入僵持，日军龟缩据点负隅顽抗待援。
8月23日拂晓，日军松井石根率领的2个师团援军先头部队在海空火力掩护下，在狮子林、川沙口、张华浜等方面登陆，******闻讯，急令军政部次长陈诚为第15集团军总司令，指挥第98师、第11师及刚到嘉定的第67师、第14师火速分赴各处抗击敌人登陆。
******对第三战区进行了人事调整，冯玉祥到新成立的第六战区去当司令长官，第三战区司令长官的职务由******本人兼任。
中国军队在闸北与日军激战中日都增兵后，双方鏖战更趋激烈。
8月23日起，敌第3、第11师团在舰炮密集火力掩护下，向吴淞口铁路码头、狮子林、川沙口登陆，进攻宝山、月浦、罗店、蕰藻浜中方阵地。
张治中派王敬久为淞沪前敌指挥官，指挥第9集团军所辖部队抗击登陆日军。
与此同时，刚组建的第15集团军在罗卓英指挥下，向宝山、川沙口登陆之敌发起反击，第98师于8月24日击退攻占狮子林的日军，歼敌数千人。
第11师冒着飞机猛烈轰炸，收复罗店；日军不甘失败，调集坦克、飞机和重炮大举反扑，围绕罗店双方展开拉锯战，守军阵地几经易手。
血战至29日，罗店再告陷入敌手，刚刚从德国回国奔赴前线的黄维率第67师奋力突入，旋即又被击退。
8月31日拂晓，日军以飞机30余架，并以海军舰炮猛击吴淞，强行登陆。
日军另一部由市轮渡码头登陆。中国守吴淞的第六十一师的一个团，伤亡过半，不支后退；
惟吴淞炮台，仍由SH保安总团固守。张治中将在刘行的第六师调到杨行、吴淞，驱逐登陆之敌。该师于31日夜，向吴淞攻击前进，与敌遭遇于杨行以北地区，发生激战。
第61师因损失惨重而被缩编为一个团，师长杨步飞被撤职，军政部命令第二师补充旅充编该师，重组后的第61师下辖两个旅，钟松任师长，杨文瑔任第181旅旅长，邓钟梅任第183旅旅长，随后该师奉命在唐家宅、陈家行一线沿蕰藻浜右岸阻击日军，与日军第9师团往返拼杀，战况惨烈，二名团长壮烈牺牲。
9月1日，日军1000余人围攻狮子林炮台。
日军为连接和扩大两个师团的登陆场，于9月2日至5日，连续以军舰、飞机、坦克支援，向防守月浦、宝山的中国第98师夏楚中部发动猛烈进攻，98师一部与敌反复白刃搏斗，多数牺牲，因伤亡过重，第98师撤出阵地。
9月2日起，日军重兵进攻三官堂第六师阵地，并强渡泗塘河，被击退。
3日至4日，日军连续向三官堂一带进犯。第六师十八旅奋勇阻击，歼敌不少，但该旅伤亡甚众，旅长翁国华和团长朱福星负伤。
5日晨，敌分由吴淞、张华浜和沙龙口夹击宝山至三官堂阵地。第六师腹背受敌，各村落都被烧夷，火药局守兵全部牺牲，第十七旅旅长丁友松以下伤亡过半，相持至午，该师退守泗塘河。日军越过泗塘河桥向西侵犯，于是，狮子林、吴淞间联系通道被敌打通，而宝山城中国守军由此陷入重围。
同一天，日军集中30余艘军舰，掩护陆军向宝山发起猛攻，中国军队顽强抵抗，奉命坚守宝山的98师第583团3营500余人在营长姚子青率领下，抱与阵地共存亡之必死决心，一次次打退敌军疯狂进攻。
日军施放硫磺弹，城中燃起冲天大火，所有建筑化为瓦砾堆。
战至7日晨，日军以坦克为前导始得突入城内，姚子青率全营官兵与敌巷战，打尽最后一颗子弹，至当日上午10时，除一人前夜受命突围向上级报告军情外，其余全部壮烈牺牲。
宝山保卫战进行的同时，罗卓英的第15集团军为克复罗店，与日军再度激烈交战。
但日军在占领宝山后，以一部沿宝罗公路向西攻击，吴淞方面日军也越过泗塘河西攻，日军尚不断在各地登陆，中国军队顿时面临腹背受敌的威胁。
至9月中旬，日军援兵陆续开到，中国方面因无制空和制海权，在进攻敌据点、抗击敌登陆和逐地争夺战中损失惨重，部队疲惫至极，被迫转入防御。
此前，9月6日，第三战区发布的第二期作战计划：SH战区以持久抗战为目地，限制登陆之敌发展，力求各个击破之效。各个击破不能达成时，则依次后退于敌舰射程外之既得陆地，施行顽强抵抗，待后方部队到达，再行决战而取最后胜利。已做好攻坚不利转而实施防御作战的准备。
淞沪会战9月9日，日军沿军工路、淞沪公路和月浦、罗店之线向中国军队发动强大攻势，我军同敌展开殊死搏杀。
9月11日，第15集团军右翼阵地被突破，部队减员严重，遂渐次退至罗店以南施相公庙、浏河之线预筑阵地。
第9集团军亦转移到北站、江湾、庙行、蕰藻浜右岸之线预筑阵地，与日军形成对峙。
9月21日，前线部队部署也做了调整，以应对作战需要：第15、第19集团军编为左翼兵团，陈诚为总司令，下辖3个军团、江防军总司令部及总预备队，共约16个师、2个要塞司令部、4个独立团、1个JS保安队；作战地域为蕰藻浜以北的万桥、罗店、广福地区；
第9集团军为中央兵团，朱绍良为总司令，下辖7个军18个师、1个独立旅、1个炮兵旅、1个淞沪警备司令部和1个SH保安总队；作战地域为北站、江湾、庙行一线及其以西地区；
第8、第10集团军为右翼兵团，张发奎为总司令，下辖10个师、3个独立旅、3个新编旅、1个中央军校教导总队和1个岸防部队；作战地域为苏州河以南至杭州湾北岸地区。
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