(四)閘北方麵，海軍陸戰隊主力；
(五)吳淞方麵，陸戰隊之一部；
(六)第14師團在楊樹浦待機。
日軍以飛機、大炮對中國守軍轟擊，以步兵追擊。第19路軍和第5軍因部署指揮得當，能夠順利地實施轉移，隻有第87師第259旅第517團於3月3日在葛隆鎮附近的要塘、米家橋又與日軍進行了慘烈的戰鬥。這次戰鬥中守軍付出了重大犧牲，傷亡近千人。
3月3日，蔣光鼐又電令第19路軍撤退至周巷、青陽港西岸至陸家橋之線，第5軍撤退到陸家橋、石牌、白茅新市之線布防。至此，日軍占領了瀏河鎮、嘉定、南翔鎮、真茹鎮，並在該線集結。
3月3日下午，日上海派遣軍司令官白川義則、第3艦隊司令長官野村吉三郎發出停戰命令，宣稱：“因19路軍退卻，保護上海帝國居民目的已達到，決定在現占地區停止戰鬥。”
3月4日，國聯大會決議，要求中、日實行停戰。
淞滬抗戰中，第19路軍和第5路軍傷亡、失蹤共計15173人，其中軍官、軍佐883人。日軍傷亡3091人(又一資料為3184人)。
上海停戰協定的簽署
1932年3月4日，國際聯合會大會決議，要求中日實行停戰。中日雙方先後表示接受國聯決議。但前線槍聲不斷，雙方一直處於對立狀態。
此時，中國後援軍隊陸續到達滬寧杭地區：第47師配合第5軍在常熟、太倉附近，常州、無錫一帶為第1師，龍潭附近為第4師，浙江之嘉興、滬杭沿線一帶為第2軍、第8軍。日方也繼續向上海派遣援軍，其第14師團於3月14日全部從日本運至吳淞登陸。
蔣介石在確定作戰方案時，判斷日軍的軍事目的“不外占領南京，控製長江流域”，因此決定“我軍應利用敵之弱點，打破敵人進窺南京之企圖”。3月11日，又傳出日軍“欲占領吳越平原一年，導致中國經濟破產”的說法，國民政府便匆忙從反共前線調集大批軍隊到淞滬。可見此時國民政府的最高層對日本的真實意圖並未完全弄清。
這時日本雖在軍事上占領了淞滬地區，取得了談判的主動權，但在戰略上處於兩麵作戰的境地。在東北，義勇軍風起雲湧，日本急需增加兵力，其國內財政也十分緊張，難以支持上海戰事。但由於日本利用上海事變以轉移國際社會注意力、掩護其東北傀儡政權出台的陰謀已經實現，其一手製造的偽滿洲國已於3月1日宣告成立，溥儀於9日出任執政。因而日方急於把上海戰事與東北戰事分開解決。
3月11日，國聯再次通過和平解決遠東爭端決議案，規定日本必須履行國聯的曆次決議，從中國全部撤軍。這對日本分開解決上海、東北兩戰爭的計劃帶來了威脅。3月13日，日向中方建議，日方對滬停戰，中日彼此退讓，不受英美幹涉。日本的真實意圖是：一方麵以日軍撤離上海為條件，換取國民政府對東北既成事實的承認；一方麵試探南京國民政府對英美決議的真實態度。
國民政府雖然拒絕了這一建議，但由於並未真正放棄“攘外必先安內”的政策，隻是為了緩解國內壓力和爭取較好的妥協停戰條件，才一麵交涉，一麵進行抵抗的，所以不希望戰局擴大。3月13日，蔣介石對路透社記者發表談話說：“東北成立偽國，完全日方一手包辦，政府痛恨溥儀等甘當傀儡，但如討伐，則難免擴大戰爭。考慮結果，暫不頒發討伐令。”可見國民政府也是主張東北、上海分開解決的。甚至於3月13日一反依賴國聯要求日本從中國全部撤軍的決議，主張“先將滬事求一結束”。這一點與日方方針正相吻合。這是上海問題能夠迅速解決的根本原因。
3月14日，國聯調查團到達上海，東北問題遂完全交給調查團“解決”。當日，在英國公使蘭浦森的斡旋下，中日雙方代表就上海問題開始非正式會談。會上，中日雙方順水推舟，互相給對方台階下。日方允將第11師團及第24混成旅遣送回國，並表示：“上海派遣之目的已大體達到，故決定除暫留駐若幹部隊外，即於日內作自主的撤兵。”
蔣介石得知日答應撤兵的消息後，當日又重彈“攘外必先安內”的老調。從4月上旬開始，蔣令贛、鄂、皖等地軍隊開始“剿共”。國民黨四屆二中全會的決議案成為廢紙。
中日雙方從3月24日開始正式會談，雙方各以自己在滬軍事實力為後盾，長時間討價還價。由於日本借重軍事實力迫使國民政府承認東北既成事實的主要目的已基本達到，於是於4月30日急調第14師團開赴東北，第11師團和第24混成旅團調回國內。
5月5日，中日雙方代表簽訂《上海停戰協定》。協定全文如下：
第一條中國及日本當局，既經下令停戰，茲雙方協定，自中華民國二十一年五月五日起，確定停戰。雙方軍隊盡其力之所及，在上海周圍停止一切及各種敵對行為。關於停戰情形，遇有疑問發生時，由與會友邦代表查明之。
第二條：中國軍隊，在本協定所涉及區域之常態恢複、未經決定辦法以前，留駐其現在地位。此項地位，在本協定附件第一號內列明之。
第三條：日本軍隊撤退至公共租界，即虹口方麵之越界築路，一如中華民國二十一年一月二十八日事變之前。但鑒於須待容納之日本軍隊人數，有若幹部隊，可暫時駐紮於上述區域毗連地方。此項地方，在本協定附件第二號內列明之。
第四條：為證明雙方之撤退起見，設立共同委員會，列入與會友邦代表委員會。該委員會並協助布置撤退之日本軍隊與接管之中國警察間移交事宜，以便日本軍隊撤退時，中國警察立即接管。該委員會之組織，及其辦事程序，在本協定附件第三號內訂明之。
第五條：本協定自簽字之日起，發生效力。
本協定用中、日、英三國文字繕成，如意義上發生疑義時，應以英文本為準。
中華民國二十一年五月五日訂於上海。
外交次長郭泰祺