进入9月后，在海上军舰指挥作战的日军上海派遣军司令官松井石根，把目光集中在了吴淞和川沙口、狮子林之间的宝山。如果将日军的登陆地点连成一片，为后续部队的登陆创造有利态势，必须占领横在中间的宝山。随后，他命令第3师团和第11师团，分别从两个方向进攻宝山。中国方面守卫重镇宝山的是第98师姚子青营。日军两师团夹击宝山，负责主攻的是第3师团鹰森孝第68联队。姚子青率全营官兵誓死血战，杀伤大量日军，坚守一周后，在日军的飞机、军舰和坦克的猛烈轰击下，终于不敌，全营战士为国捐躯。随着宝山要塞的陷落，日军将登陆地点连成一片，使得日军的后续部队有了轻松登陆保障。随后，月浦等阵地亦失。到9月中旬，中国军队后撤，与日军在浏河、罗店、庙行、江湾、北站一线对峙，上海战事一度进入胶着状态。


日期：2010-07-31　12:35:25

　　在上海大战空前激烈的时候，9月4日，日本陆军参谋本部和陆军省联合进行了一次“恳谈会”，研究前线形势，参加者包括主持具体工作的课长们：陆军参谋本部作战课课长武藤章、陆军省军事课课长田中新一以及海军军令部和海军省第一课的课长们。在会议上，课长们达成的意见是：在华北作战中，确保进入保定一线，给中国军队以打击；同时，再增兵3个师团到上海，力求11月初攻占上海。值得一提的是，这时候，日本陆军的决策层仍侧重于华北作战，所以对上海采取的逐步增兵的办法，而非一次性重兵投入会战，这给了中国方面进一步部署作战计划以及向内地转移工业、物资和人才的时间。

　　9月6日，日本陆军参谋本部增派吉助良辅第9师团、荻洲立兵第13师团、伊东政喜第101师团参战。此时，云集上海的日本军舰已经达到130艘。这时日本陆军大学等高级军校已停课，这一细节证明这个国家已倾力对付中国了。
　　9月9日，从台湾开来的重藤千秋支队（以台湾守备队为主体）加入上海派遣军战斗序列。随着该部队的登陆，日军第二攻击波的其他部队也陆续开来：
　　9月18日，日军第101师团从神户乘军舰出发，9月22日在吴淞登陆；
　　在第101师团登陆的转天即9月23日，第9师团由大阪乘军舰出发，9月27日在吴淞登陆；
　　第9师团登陆的同一天，第13师团亦由神户乘军舰出发，10月1日在吴淞登陆；

　　第9师团为日军精锐中之精锐。第二攻击波中的第101师团和第13师团，则均为新编成的师团。第101师团在日本东京编成，以第1师团的预备役士兵为主体，师团长伊东政喜中将，参谋长西山福太郎大佐，下辖步兵第101旅团（旅团长佐藤正三郎少将）和步兵第102旅团（旅团长工藤义雄少将），分别辖步兵第101联队（东京）、步兵第149联队（甲府）、步兵第103联队（东京）、步兵第157联队（佐仓），以及骑兵、野炮兵、工兵和辎重兵部队。

　　第13师团在日本仙台编成，以第2师团的预备役士兵为主体，师团长荻洲立兵中将，参谋长畑勇三郎大佐，下辖步兵第103旅团（旅团长山田栴二少将）和步兵第26旅团（旅团长沼田徳重少将），分别辖两角业作大佐的步兵第65联队（会津若松）、田代元俊大佐的步兵第104联队（仙台）、仓森公任大佐 的步兵第58联队（高田）、添田孚大佐的步兵第116联队（新发田），以及骑兵、野炮兵、工兵和辎重兵部队。


日期：2010-07-31　12:47:10

　　随着荻洲立兵第13师团于的登陆完成，意味着中国军队对日本登陆部队的阻击战宣告结束，上海的战斗转入更加残酷的阵地战。
　　此时，中国方面，蒋介石继续往上海投入军队。在全国重要铁路干线上，一辆辆运送着士兵的军列划破夜幕，驰往上海战场：从广西、从四川、从贵州、从湖北、从广东、从陕西……同时，他进行了作战部署上的调整：由于冯玉祥指挥不力，他亲自兼任第3战区司令，顾祝同为副司令。到9月21日，中国军队在上海的战斗序列最终确定为：朱绍良（取代张治中）任中央军司令，辖第9集团军（自兼司令）、第21集团军；张发奎任右翼军司令，辖第8集团军（自兼司令）和刘建绪的第10集团军；陈诚任左翼军司令，辖第15集团军（自兼司令）、薛岳的第19集团军。具体参战部队如下：

　　左翼军：第15集团军（第8师、第11师、第14师、第15师、第16师、第44师、第51师、第56师、第58师、第59师、第60师、第67师、第77师、第90师、第98师、独立第34团、江苏保安第4团、炮兵第16团）和第19集团军辖（第6师、第9师、第13师、第57师、第134师、第135师、第159师、第160师、教导总队教导旅）。
　　右翼军：第8集团军（第55师、第62师、第63师、独立第45旅、炮兵第2旅第2团、教导总队炮兵营）和第10集团军（第45师、第52师、第128师、暂第11旅、暂第12旅、暂第13旅、独立37旅）。
　　中央军：第9集团军（第3师、第18师、第36师、第61师、第87师、第88师、税警总团、上海保安总队、炮兵第2旅第3团第1营）和第21集团军（第1师、第19师、第32师、第78师、第171师、第173师、第174师、第175师），以及直属部队（直属第26师）。

日期：2010-07-31　22:15:07

　　自9月17日，中国军队退守浏河、罗店、庙行、江湾、北站一线，从22日起，大规模的阵地战开始了，日军主力以罗店为突破，大举进攻。藤田进第3师团、吉住良辅第9师团一部，则合击刘行、顾家镇一线中国军队，战况十分激烈，中国守军伤亡惨重，日军伤亡亦达到7000余人，以第101师团第101联队为例，该联队长是加纳治雄大佐，下辖3个步兵大队，战斗中，第１大队长高见顺三郎少佐和第２大队长卯野穣二郎少佐皆战死，第1大队第３中队长田村宽三大尉和第3大队第９中队长阿部纯隆大尉亦战死，小队长一级的战死的更多：森本茂少尉、大井光雄少尉、远山史郎少尉、大冢稔少尉、辻繁治少尉、河内尚少尉、清水静雄少尉、细野泰平少尉……由此可见当时战况之激烈。日军伤亡如此，中国守军方面，旅长、团长阵亡的，更是常见。对于中国军队来说，形势已不容乐观。9月30日，中国阵地多处被突破，陈诚所率中国左翼军转守蕴藻浜南岸至浏河一线，日军随即跟进。

　　10月初，日本近卫内阁制定了《处理“中国事变”纲要》，决定将作战重心由华北转移到华东，企图在秋天发起新的攻势，逼迫中国签订城下之盟。7日，日军藤田进第3师团、吉住良辅第9师团在炮火的掩护下，开始强渡蕴藻浜，向南岸发起进攻。9日，松井石根再次向东京求援军。前一天，他以上海派遣军司令官的名义发表所谓声明：“本职拜领大命，负外征虏之重责，于江南之地登陆以来，军势充实，降魔之利剑今已出鞘，神威大张。日本军之使命，即日本政府声明之旨趣，保我权益，护我侨民，膺惩南京政府，一扫赤色势力及与其苟合之抗日排外政策，以确立明朗东亚和平之基础。”

　　“攻击！”日军第101师团第101旅团第101联队第1大队第３中队小队长宫下贞一郎少尉举起战刀，扯动已经嘶哑的嗓子，几乎力竭地喊道。自从在上海登陆后，宫下已记不清楚这是第几次向他的部下喊攻击令了。记战壕里，趁着作战间隙抱着三八步枪小憩的疲惫的日军士兵猛地睁看眼睛。宫下少尉把身边一名正在记日记的士兵的本子摔在地上，第一个冲出壕沟。日军士兵们亦疯狂地喊叫着跟着冲出了出去。

　　负责进攻的宫下贞一郎少尉发起的攻击，又一次被中国守军击退。
　　进入10月中旬后，大场、南翔一线成为中日军队争夺的战略要地。大场为于宝山地区，为中国守军重要防线。日军企图进占大场、南翔，切断闸北、江湾、庙行一带的中央军之归路，藤田进第3师团、吉住良辅第9师团、山室宗武第11师团、荻洲立兵第13师团、伊东政喜第101师团轮番进攻。中国军队死守不退。
　　上海的秋天，阴雨连绵，在大场，中日军队陷入苦战。