石根所率日军发动了全线进攻，中国军队对这猛烈的攻击，瞬间崩溃，退守在蕴藻浜南岸，陈行，广福一带，这时日军兵力已增到二十万人以上。日本军方决定将主要作战方向移至上海，并调用部分华北兵力参战，在日本的激烈的攻击之下，国民党军力不支，将上海华界市中心撤至郊外大场一带，不幸廖磊所率二十一集团军自广西赶到，协力扼守大场，然而日本军全力猛扑，数日之内，廖磊所率二十一团军，六个旅长，三死二伤，大场失陷。国民党军撤回苏州南岸，松井石根抓住这个有力的机会，又以三个师团的兵力组成另一路军队，结集军舰八十余膄在杭州北岩的全公亭，金山卫等地登陆，攻陷松江，抱抄上海，国民党全线撤退，中国最大的城市上海沦陷。

松井石根所率日寇侵略军，以死伤五万人为代价，用了三个月的时间，终于占领了上海。松井石根占领上海以后，以亲自率领日本侵略者，兵分两路，一路沿沪宁路北进，另一路沿沪杭路东进，嘉兴，长兴，宜兴等地陷落，直逼南京外围，于是松井石根决定攻占国民党首府南京。为了顺利拿下南京政府，松井石根的华中派遣军占领无锡后，立即制定了兵分三路功占南京的计划。