“朕委卿以上海派遣軍之統帥，望卿不負朕之信任，審度守內大勢從速勘定敵軍，振我軍威武於中外。”
鬆井石根感激涕零，顫抖著聲音回複天皇表示願肝腦塗地，以生命振皇威。
裕仁天皇滿意地微微頜首。又重問鬆井達成任務的方針，鬆井一字一句答稱：“派遣軍在執行任務上，密切與我海軍協力，並與當地我方官憲，特別是外交使節團及其駐軍緊密聯係，以期盡速恢複上海附近治安。”
日本參謀本部8月12日決定向上海出兵，以第三師團、第十一師團為基本組成上海派遣軍。這時，張治中決定部隊於8月13日拂曉前，完成對虹口、楊樹浦日軍據點攻擊準備。此時張突然接到南京統帥部電話命令：“不得進攻。”張治中飛急電告：“我軍業已展開，攻擊準備也已完畢。”但複電還是“不得進攻”。
因此，原定13日拂曉前的攻擊，不得不停止。張治中預定13日拂曉攻擊，本想以一個掃蕩的態勢，乘敵措手不及之時，一舉將敵主力擊潰，把上海一次整個拿下。但現在失此良機，似乎太可惜了！
原來，上海外交使團為避免上海作戰，建議南京政府，改上海為不設防城市——自由口岸。這個建議文件，大概是11日發出，12日到達外交部，南京政府不免猶豫了一下，故忽然命令不得進攻。
1937年8月20日南京國民政府發布命令，實行全國總動員，轉入戰時體製，大本營取代軍委會握有最高領導權。全國劃為五大戰區。京滬杭地區為第三戰區，由馮玉祥為戰區司令長官（9月17日以後由蔣介石自兼），顧祝同為副司令長官。淞滬戰場浦東方麵由第八集團軍張發奎指揮；淞滬近郊方麵由張治中指揮；江防方麵由陳誠指揮。
運籌齊備，秣馬厲兵。
由此，原為消除國民政府“後院”之潛在威脅的淞滬戰場，驟然擴大為戰區。20日前後，上海附近兵力已達十四五個師，三十萬人。配置在長江、黃浦江沿岸各地，構築陣地工事。
月黑風高，同由日本開來的第三、第十一師團在馬鞍群島集結，為登陸之便，都換乘小艦艇。
8月22日，鬆井石根乘船到達舟山群島以北海麵，是夜進抵川沙河口。決定“與海軍協同，以有力兵團在川沙鎮方麵，以主力在吳淞登陸”。
第十一師團23日0時進入川沙口海上錨地，5時在川沙鎮以北地區開始強行登陸。由於負責該地區防務的第十五集團軍各部除第五十六師外，均未到達指定位置。江岸守軍抵擋強敵不力，午後日軍進占種沙鎮，並準備以主力再攻羅廟鎮。吳淞方麵，日軍兩千餘人在強大火力掩護下登陸，輕易突破守備該地的保安團火力，師團主力隨即登陸。在張華浜地區，登陸日軍第三師團與市警察總隊展開激戰。張治中得悉情況後，急令“教導總隊第二團阻擊張華浜之敵，第七十八師調出一旅支援吳淞，抽出第九十八師向寶山、劉行、楊行、羅店前進，由該師師長夏楚中指揮該師及第十一師阻擊登陸之敵”。當日下午，兩軍在羅店西南擺開戰場，日軍憑借優勢火力死守，掩護登陸部隊，中國將士奮勇衝擊，用手榴彈一點一點向前轟，敵軍一船一船地開到，一隊一隊地上岸，一波一波地增援，一排一排地送死。這些日本士兵，還未來得及看到這十裏洋場是什麼模樣，甚至還沒搞清楚為什麼而死時，就倒臥血泊之中，成了異國孤魂野鬼，可悲！
8月24日，日軍扣續部隊上陸，一部占據吳淞炮台，主力向獅子林前進。當天，中國第十五集團軍各部先後到滬，陳誠決定向登陸之敵發起進攻，將其壓向江邊予以殲滅。
所部第九十八師鑒於日軍正加緊進攻吳淞、寶山兩地，若得手，南可入上海市區，西可奪取軍事要地羅店，將對中國軍隊構成甚大威脅。遂向該兩處日軍展開攻勢。在吳淞鎮守軍配合下，傍晚時將日軍逼壓至江邊，日軍丟下三百具屍體，退出寶山向獅子林退逃。
8月25日拂曉，日軍第十一師團與中國方麵羅店防務的第十一師和第六十七師展開羅店爭奪戰。日軍憑借迅速構築的工事、猛烈炮火及飛機支援，壓住了第十一師的攻勢，兩軍展開肉搏，雙方傷亡慘重，互相不得前進半步。
8月27日晚，鬆井石根命第十一師團主力，配以飛機六架，大炮十餘門，對中國軍隊猛烈轟炸，步兵千餘人分路向中方陣地撲來。第十五集團軍陳誠所部雖數次增援並發起反攻，終於不敵，日軍突入羅店後，施放燃燒彈把建築物全部燃著，在熊熊烈火中中國守軍與日軍展開激烈巷戰，中國方麵傷亡慘重，羅店再次陷於日寇之手。
鬆井石根舒一口氣。他決定下一步攻擊計劃應是淞浦鎮，因為中國軍隊正依據淞浦江岸地阻擊日軍侵近江岸的船隻。鬆井命第十一師團一部淺間支隊與第三師團合力攻擊淞浦鎮。8月31日，第三師團所屬步兵第六十八聯隊，在海軍火力支援下從江上發起攻擊，中國守軍第六十一師一個團在敵強大火力覆蓋下幾乎全部陣亡，當日日軍占領吳淞鎮，並逐次向西、向北擴大“戰果”，9月6日又攻占寶山城。
吳淞鎮失守。淺間支隊在軍艦二十餘艘、飛機十餘架掩護下，襲擊獅子林炮台。國民黨第九十八師一部與敵反複爭奪陣地，白刃格鬥，刺刀相見。最後，國軍失利。日軍繼續進犯楊家橋、月浦之間陣地，全體守軍拚死抵抗，屢挫敵鋒。日軍見不能得手，便將主力移至江邊，借海軍炮火支援攻擊中國軍隊右翼，同時與天穀支隊約定聯合向月浦鎮發動攻勢。
天穀支隊為第十一師團所屬，在派遣軍主力由日本出發時即被調至大連待命。緊急征調來滬。9月21日即奉命沿吳淞——月浦——羅店公路攻擊羅店方麵中國軍側後，以幾十餘輛戰車為先導，日軍突破中國軍隊陣地後繼續向西進犯，5日與淺間支隊會合。守衛月浦東側陣地的中方軍隊傷亡過半，被迫撤出。
獅子林、寶山城血戰正激，陳誠集團軍又在發動收複羅店戰事。激戰數日，雙方殺得陰天蔽日，難解難分。日軍雖被擊斃甚重，屍體狼藉，但憑著艦炮、飛機及各種輕重火器頑抗，陳態軍隊始終未取得理想戰果。
鬆井石根同樣焦頭爛額。由於中國軍隊的頑強抵抗，日軍兩個師團陷於苦戰不能自拔，傷亡達四千餘人，進展十分緩慢，“戰果”不理想。8月底9月初，鬆井急如熱鍋上的螞蟻，深恐不能完成任務，以辱天皇所授“大命”。鬆井與第三艦隊司令官長穀川清被迫分別向東京請求增援。
9月6日，日陸軍參謀長上奏天皇：“決定增派第九、第十三、第一○一師團及台灣守備隊（重藤支隊）到上海。”此外，又從華北方麵軍抽調兵十個大隊和炮兵、工兵、毒氣等“特種部隊”各一部增援上海作戰。
日軍對華主戰場自是由華北移至華中。
如此，9月11日，日軍“上海派遣軍戰鬥序列”正式組成：
司令官，鬆井石根大將，參謀長飯沼守少將，副參謀長上村利道大佐，及作戰課、情報課、後勤課三課，轄第三、第九、第十一、第十三、第一○一五師團及炮兵、飛行團、工兵、毒氣瓦斯部隊等“特種部隊”。