於8月14、17和19日多次出動轟炸日軍目標，並與日機爆發激烈空戰。8月14日，第4驅逐機大隊大隊長高志航率所部飛機於杭州筧橋機場上空擊落敵機6架、擊傷多架，首創中日戰爭史上擊落日機的紀錄，國民政府後來特將此日定為空軍節。15、16日，中日空軍連續激戰，中國空軍在京、滬、杭上空共擊落日機40餘架。海軍亦在8月16日出動兩艘魚雷快艇，自江陰潛至上海外灘，連發魚雷兩枚，擊傷日第3艦隊旗艦〃出雲〃號後勝利返航。
正當前方戰事漸趨激烈之時，蔣介石卻以顧忌〃國際影響〃而命令部隊暫緩攻擊，其實，他真正害怕的不是〃國際影響〃，而是日本人。從內心來說，蔣介石根本缺乏與日軍決一雌雄的信心和膽略，他也不願意冒與日本人死打硬拼而讓中國共產黨和其領導的紅軍坐大的危險。此時的蔣一如既往對西方列強幹預抱著幻想，以他的想法，〃英、美洋人不挨幾顆日本人的炸彈，他們怎麼會出面干預？〃因此8月18日，由英、美、法、德意等國組成的外交團提出劃上海為中立區的建議，正中蔣介石的下懷。但是日本人卻全然不領會蔣介石的〃良苦用心〃，一口回絕五國的建議，無計可施的蔣介石只好硬著頭皮繼續下令抗戰。經過這一暫停進攻，喪失了戰機。日本人卻贏得了時間。日軍新增兩個師團兵力，在中國上海派遣軍司令官松井石根指揮下星夜兼程，於8月23日晨分別在吳淞口、川沙等地登陸，進攻上海市區的中國軍隊遂被迫移主要兵力向北，抗拒登陸日軍。
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蔣介石親自督戰
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會戰之初，中國軍隊投入兵力為3個師又1個旅、炮兵1個團又1個營、上海市警察總隊、江蘇保安隊2個團，另有海軍輕巡洋艦及驅逐艦10艘、炮艇、魚雷艇20餘艘；空軍參戰飛機250餘架（兼顧南京等重要地區的空防）。陸軍分為左右兩翼，左翼軍為由京滬警備部隊改編而成的第9集團軍，總司令為張治中。右翼為張發奎擔任總司令的第8集團軍，由蘇浙邊區部隊改編而來。前者在浦西負責掃蕩日軍據點，後者在浦東擔任警戒、支援和配合。這兩個集團軍都屬第三戰區管轄。淞滬會戰剛開始沒多久，中國政府就成立了大本營，以蔣介石為大元帥，編定全國戰鬥序列，將江蘇長江以南（包括南京、上海）及浙江地區劃為第三戰區，以馮玉祥為司令長官、顧祝同為副司令長官。蔣雖任命馮玉祥為主官，骨子裡對其並不信任，故用心腹干將顧祝同副之，並特地交待〃以顧副長官之命令為命令〃，這樣一來馮的司令長官不過是個空架子，什麼事也管不了。〃八。一三〃淞滬開戰之後，馮玉祥曾寫了7條遺囑，表明抗戰決心，並不惜準備隨時為國赴死，如今這位昔日叱吒中國政壇的風雲人物有心殺敵，卻無處使力，只好無奈地對別人說，自己上任期間只能做兩件事：〃一是任日本飛機來炸，二是作幾首罵日本人的詩〃，這句自嘲的話，聽來不免讓人覺得無比悲哀。
8月下旬，中國各部隊繼續圍攻盤踞在海軍陸戰隊司令部、楊樹浦等據點的日軍，新抵達戰場的國民黨軍精銳之師第36師迅速投入戰鬥，在戰車掩護下攻入匯山碼頭，同時空軍再次出動配合，轟炸地面及江上日軍目標。我軍終因裝備低劣、火力不夠威猛，面對鋼筋混凝土築造的工事而一籌莫展。中國僅有的裝甲部隊南京裝甲團配屬第36師的兩個連戰車既無強大火力保護，又缺乏與步兵協同作戰經驗，反被日軍艦炮悉數摧毀，兩連官兵也全部覆沒，壯烈殉國。從8月20日晨至8月22日，宋希濂第36師、王敬久第87師、孫元良第88師和夏楚中第98師的進攻均受阻。此時戰局陷入僵持，日軍龜縮據點一面負隅頑抗，一面等待援軍。中國軍隊竭盡全力仍不能有太大進展，部隊傷亡嚴重。8月23日拂曉，增援日軍先頭部隊在海空火力掩護下，在獅子林、川沙口、張華浜等方面登陸，戰況驟然吃緊。蔣介石聞訊，急忙命軍政部次長陳誠為第15集團軍總司令，指揮第98師、第11師及剛到嘉定的第67師、第14師火速分赴各處抗擊敵人登陸。
眼見情況不妙，蔣介石深感有親自到前線督戰的必要，一來能鼓舞士氣，二來可以就地掌握第一手情況好作出相應部署。8月25日，蔣介石偕夫人宋美齡及顧祝同、陳誠等一干高階將領，冒著瓢潑大雨從南京急匆匆趕到南翔，召集軍事會議。馮玉祥也冒雨從無錫的第三戰區司令長官駐地趕來。會議先由各師逐一報告戰況，之後張治中匯總條陳，蔣介石最後發表講話：〃綜觀近日之戰況，我軍傷亡奇重。戰爭固不能免於傷亡，然