10月4日開始，（淞滬會戰）日軍以大場鎮為目標發起攻擊。其主力兩個師團猛攻蘊藻浜南岸中國左翼軍和中央軍左翼陣地。中央守軍側後受到嚴重威脅。第3戰區即令由後方增援的川軍第22集團軍加入該方面作戰。經10餘日反覆爭奪與激戰，左翼軍傷亡甚重。日外務省特派在野外交家伊藤等10餘人抵滬，誘脅我軍停止抵抗。戰鬥仍在羅店、劉行附近進行，敵企圖渡薀藻浜。第78師467團迎擊渡河日軍，1個連在10分鐘內就全部陣亡！
10月5日，我國弱小的空軍，趁著夜色的保護，主動出擊，轟炸了日軍的陣地。血戰連日的。將士，為此歡欣鼓舞。同日，華北的日軍部隊攻佔德縣。
10月6日，美國國務院宣言，斥責日本在華侵略行為實際破壞《九國公約》與《非戰公約》。國聯大會透過關於中日衝突事件的議決案，譴責日本，聲援中國。同日，淞滬戰場的敵主力分2路進犯：一路由羅店沿滬太公路，經施相公廟向嘉定進攻；在劉行方面之敵，經廣福鎮向嘉定進攻。一路由顧家宅強渡薀藻浜，抵南岸進襲廟行；張華浜之敵西進，威脅江灣、閘北之線。
10月7日，敵第3、第9兩師團在優勢炮火掩護下，由薀藻浜北岸向我第87師及第1軍正面強行渡河，被我軍擊退，成拉踞戰。我軍冒雨反攻黃浦江沿線，炮戰激烈。
10月8日，日本上海派遣軍司令官松井石根發表所謂宣告，稱日軍進攻之目的，在於強迫中國政府與抗日軍隊改變對日態度。
10月9日，國聯邀請13國在北平舉行“九國公約會議”，尋求解決中日爭端辦法。日軍犯廣福鎮、西六房宅，均被我擊退。
10月10日，日軍佔領石家莊。中國外交部照會國聯，宣告接受“九國公約會議”的邀請。連日來，閘北的六三花園、八字橋、浦東、薀藻浜等地均在激戰。
10月11日起，（淞滬會戰）大場爭奪戰開始。大場是上海市區中國守軍北翼第一道防線的要地。中國守軍奉命撤至此防線。日軍開始進攻，中國守軍在軍事委員會副總參謀長白崇禧指揮下與日軍激戰於蘊藻濱南岸，直至次日，我軍取得初步勝利，予敵重創，渡過蘊藻濱的日軍部隊主力傷亡甚眾。同日，華北戰場上，忻口戰役和娘子關戰役正式打響。
10月12日，國民政府軍事委員會宣佈，南方8省13個地區的紅軍游擊隊改編為國民革命軍陸軍新編第四軍，簡稱新四軍。
10月13日，中。隊進行正太路防禦戰。
10月14日晨，（太原會戰）（忻口戰役）中央軍第21師向南懷化、新煉莊日軍出擊，在日軍強大火力壓制下，傷亡嚴重，師長李仙洲負傷，出擊受挫，即退出戰鬥到後方整補。
10月15日，國民政府軍委會發布訓令：“前方自應奮勇應戰，如有擅自退卻者，當予依法連坐，其餘戰地文武官佐，亦應各本天良，一致抵禦。如有擅退或抗擊不力等情事，亦當依法嚴懲，決不寬貸。”標誌在全體國民革命軍序列內，正式全面實行連坐法。日軍突過蘊藻浜深入守軍陣地約5公里。蔣介石急調剛剛從廣西晝夜兼程調來的桂系第21集團軍10個師加入中央軍序列，以其3個師從大場附近向南路日軍反擊，另以左翼軍4個團在廣福南側向北路日軍反擊，均未突破日軍陣地。
10月16日，（太原會戰）（忻口戰役）南懷化，親臨前線指揮作戰的第9軍軍長郝夢齡、第54師師長劉家祺和獨立第5旅旅長鄭庭珍以身殉國，相繼由第61軍軍長陳長捷、第19軍軍長王靖國接任中央兵團總指揮，始終堅守忻口陣地。
10月16日…23日每日晨，（太原會戰）（忻口戰役）日軍飛機對守軍陣地輪番轟炸，掩護其步兵實施對壕作業。守軍在夜間組織步兵小分隊對日軍陣地進行襲擊破壞。
10月18日，我軍增援部隊第21集團軍到達淞滬地區後，第3戰區司令長官部為求擊破已侵入蘊藻浜之日軍，決定對該處日軍進行一次攻擊。以第48軍為第1路，向黃港、北侯宅、談家頭附近薀藻浜南岸之敵攻擊。以第66軍為第2路，由趙家宅向東攻擊；以第15集團軍的第98軍為第3路，由廣福南側向孫家渡、張家宅之線攻擊。原守備各師，各向當面之敵攻擊。第11師於21日晚由北朱宅渡河攻擊。第31、33旅分別於次日凌晨攻佔中心閣與蘇家宅。由於左右友軍或遭受日軍猛攻或奉命救援，使得11師孤懸敵後，於是在22日又撤回原防。
10月20日，日本海軍編成中國方面艦隊，以第三艦隊