自22日廟行激戰(zhàn)日軍慘敗后，植田即向東京求援。重光葵和野村也電請增兵。23日，日本內(nèi)閣開會，決定抽調(diào)第十一師團(1.3萬人)和第十四師團(約兩萬人)增援上海，派前田中義一內(nèi)閣陸軍大將白川義則充任上海派遣軍總司令，陸軍大將菱刈隆為總指揮。29日凌晨7時，白川率領(lǐng)第十一師團先遣兵團到達長江口第一拋錨地區(qū)，至此，聚集在上海的日軍已達近六萬人。而我軍僅有五個師作戰(zhàn)，兵力不足四萬人，防守的戰(zhàn)線綿延百余里，戰(zhàn)斗已達一個月，人員武器喪耗極多，且補給無望，處境極為困難。
29日，在白川的部署下，日軍開始全線總攻。凌晨1時，吳淞口外日艦向我炮臺發(fā)炮，遭還擊后退去。3時，蘊藻浜日軍企圖偷渡，被我軍用機槍擊退。5時，江灣方面，日軍裝甲車掩護步兵千余人向第七十八師談家宅以東地區(qū)攻擊，戰(zhàn)至8時被擊退。后日軍增援，戰(zhàn)至11時，仍不得手。8時，日軍五六千人向廟行鎮(zhèn)進攻，鏖戰(zhàn)至11時不支退走。下午1時，日軍千余人襲擊嚴家宅，戰(zhàn)至下午3時退走。是日戰(zhàn)斗重心在閘北八字橋、天通庵等地。天通庵附近，敵我相持八小時。第六十師不斷派敢死隊躍出戰(zhàn)壕，短兵相接，迫使日軍向狄思威路退卻。上午，日陸戰(zhàn)隊在坦克飛機大炮的掩護下，向八字橋、青云橋、寶興路等處我軍防線發(fā)起進攻，沖鋒十余次，三次占領(lǐng)八字橋陣地，但終被我軍奪回。日軍死傷極大，遺尸累累，聯(lián)隊長林崛大佐被擊斃。入晚，雙方用大炮對射，至次日凌晨5時才停止。
3月1日，在白川、菱刈隆的指揮下，日軍再次發(fā)起總攻。上午7時，日艦二十余艘和民船數(shù)十只載日軍第十一師團主力1萬余人駛抵瀏河，在炮火和飛機的支援下，施放煙幕作掩護，在我兵力配備單薄的楊林口和七丫口登岸。瀏河由第五軍教導(dǎo)總隊第一營會同馮庸義勇軍一百余人防守，兵力單薄。張治中將原守蘊藻浜北岸陣地的第二六一旅兩個團調(diào)往廟行鎮(zhèn)左后方的唐喬田灣作為預(yù)備隊，準備一旦戰(zhàn)事發(fā)生，前可策應(yīng)江灣和廟行鎮(zhèn)，后可兼顧瀏河。日軍登陸后，即連占浮橋鎮(zhèn)等地，向茜涇要隘猛撲，教導(dǎo)總隊的一連死力搏斗，傷亡殆盡。張治中聞訊，立即派第二六一旅增援，但因汽車只有十一輛，每次只能輸送一個營，大部分徒步，遲至12時僅該旅第五一二團第一營到達瀏河，協(xié)同教導(dǎo)總隊第一營頑強拒敵。而日軍大部則已占據(jù)茜涇要點，故對已登岸的日軍無法迫其退卻江中。若等待援軍，援軍又不能準時到達，自吳淞、廟行、江灣閘北至大場、真如的第一道防線則勢必遭到包圍。并且我正面戰(zhàn)場形勢極為嚴峻，第五軍正面和十九路軍右翼第七十八師正面遭受優(yōu)勢日軍的壓迫，官兵傷亡很大。下午3時，第七十八師正面自竹園墩南端至江灣以北陣地被突破，第五軍右翼被日軍包圍，預(yù)備隊皆已用盡。第六十一、第七十八、第八十八三個師已失去戰(zhàn)斗力，第六十、第八十七師傷亡極大，總計我軍能戰(zhàn)斗人員不過三萬人。在此形勢下，1日晚9時，蔣光鼐總指揮在南翔指揮部下達總退卻令：“本路軍為避免與敵決戰(zhàn)，擬本日午后十一時，將主力向黃渡、方泰鎮(zhèn)、嘉定、太倉之線撤退，待機轉(zhuǎn)移攻勢。”^[1]
總退卻令下達后，江灣、廟行、大場等處我軍逐漸向后移動，最前線仍繼續(xù)作戰(zhàn)，掩護退卻部隊，至2日凌晨5時，這一帶部隊撤至真如。日軍直至2日下午才偵知我軍退卻，遂派部隊向前推進，并移其第九師團司令部于真如。閘北我軍于2日凌晨4時退卻，留少數(shù)警察部隊及保衛(wèi)團駐守。日軍不明虛實，未敢輕進。至下午1時，日軍前鋒部隊在大炮的掩護下開入閘北。吳淞方面，我軍經(jīng)楊行、劉行、羅店向嘉定方向退去。這樣，本日右翼軍主力安全撤至江橋、南翔、廣福之線，前線在真如和大場之線；左翼軍主力脫離日軍，撤至嘉定、太倉之線。
3日凌晨1時，第五軍正退集婁塘鎮(zhèn)、朱家橋頭一線，此時日軍一萬余人由瀏河、大場兩路排山倒海而來，襲擊第二五九旅第五一七團婁塘鎮(zhèn)一帶警戒部隊，但被我軍擊退。上午8時，日軍又以主力分途向婁塘鎮(zhèn)一帶陣地進攻，第五一七團正面過大，陣地被截斷數(shù)段，各自為戰(zhàn)，與旅部失去聯(lián)絡(luò)，傷亡較大，情況危急。張治中立即令駐蓬閬鎮(zhèn)獨立旅第一團赴葛隆鎮(zhèn)增援，令教導(dǎo)總隊移駐蓬閬鎮(zhèn)策應(yīng)，令第五一七團原地抵抗不可擅退，令太倉第二六一旅派有力之一部赴薛家涇附近掩護第二五九旅的左翼，令嘉定的第八十八師固守嘉定城并相機策應(yīng)第八十七師。是役日軍企圖突破嘉定與太倉中間地區(qū)，直下鐵路截斷第五軍及十九路軍歸路，因此來勢兇猛，連占婁塘鎮(zhèn)及其附近各村落要點，猛撲朱家橋頭我軍陣地。我軍奮勇拼殺，誓死抵抗，血戰(zhàn)終日，日軍圖謀未得逞，被擊斃甚多。我第五一七團也損失過半。第八十八師被優(yōu)勢日軍壓迫，撤出嘉定城。而嘉定、太倉間的日軍仍極力壓迫葛隆鎮(zhèn)我軍，企圖截斷嘉定、太倉之線，阻止我軍歸路。下午5時30分，蔡廷鍇下令：“我軍擬今晚以各部強有力之一部控置于方泰鎮(zhèn)、黃渡鎮(zhèn)之線，縱長配備，左翼切實與第五軍聯(lián)絡(luò)?！蓖?時，張治中下令：“本軍遵令應(yīng)以主力于今晚撤至石牌、白茆、新市之線，以一部在錢門塘鎮(zhèn)——太倉之線占領(lǐng)陣地，拒止敵人，掩護本軍之撤退?！?sup>[2]總部令第四十七師在青陽港一帶構(gòu)筑工事。
同日，十九路軍暨第五軍發(fā)表抗日通電，表示：“惟有收合余燼，背城藉一，事之不濟，則拼命于沙場，以謝我炎黃祖宗在天之靈，不愿為亡國之民也?！?sup>[3]下午2時，日本對國聯(lián)宣布停止戰(zhàn)爭。日軍表面上宣布停戰(zhàn)，但仍在積極部署：南翔方面為第九師團，嘉定方面為第十一師團，真如方面為第二十四混成旅團，吳淞方面為第四十四聯(lián)隊及陸戰(zhàn)隊一部，閘北為陸戰(zhàn)隊主力。
5日，十九路軍和第五軍全部進入青陽港、陸家橋、白茆新市、常熟之線。下午2時，蔣光鼐下達命令：“本路軍擬占領(lǐng)青陽港、昆山城、陸家橋、石牌、白茆新市、梅李鎮(zhèn)、福山鎮(zhèn)之線，其前端更派出警戒部隊節(jié)節(jié)拒止敵人，如敵人以主力作真面目之攻擊，萬不得已時，則占領(lǐng)右翼，依據(jù)九里湖、鳳里村、東灣港、唯亭、楊城【澄】湖至昆城湖及其北端亙常熟至福山鎮(zhèn)江岸之線之預(yù)備陣地死守待援?！?sup>[4]命令下達后，十九路軍、第五軍、第四十七師及其所屬各部迅速到達指定地點，構(gòu)筑了第二道防線。
總計參加滬戰(zhàn)的日軍達7.7萬余人，我方參戰(zhàn)人數(shù)約4.2萬余人。十九路軍和第五軍共傷亡1.4801萬人^[5],日軍死傷共1.0254萬人^[6]。
在淞滬抗戰(zhàn)中，十九路軍和第五軍并肩作戰(zhàn)，以寡敵眾，堅持一月有余，給來犯之?dāng)骋院莺莸卮驌?，譜寫了一曲我中華民族反抗外來侵略的光輝篇章。