守衛在各窗口的官兵被石先達的英雄行為震驚了，個個熱血沸騰，槍口對著後續的敵人。先達壯烈的犧牲就是命令。機槍、手榴彈一齊向敵人襲來，戰鬥持續到下午二時，敵人第七次進攻又被打退了。
在連續四天的血戰中，謝晉元率領數百孤軍頑強抗擊日軍的進攻，打死日軍百餘名，取得了可觀的戰果。自己亦付出十餘人犧牲、三十多人受傷的代價。在殺敵報國的日子裏，謝晉元曾作詩自勵：
“勇敢殺敵八百兵，
抗敵豪情以詩鳴；
誰憐愛國千行淚，
說到倭奴氣不平。”
謝晉元率領孤軍抗戰的消息，迅速傳遍了祖國各地，受到廣泛的支持和敬仰。上海各界群眾，連日簞食壺漿，但苦於交通阻絕，無法送入。國際輿論對此愛國壯舉，也表示同情和讚許。上海公共租界當局同時出於自身利益的考慮，害怕戰爭危及租界安全，表示願意幫助他們安全撤退，謝晉元和他的部下決心以死報國，他們的回答是：“身可死，槍不可離。未奉命令，雖死不退。”
租界當局見此情形，轉而電請國民政府命令謝晉元撤退。30日，八十八師參謀長張柏亭用電話將蔣介石的撤退命令轉達四行倉庫。次日淩晨，日軍開始用三寸口徑的平射炮轟擊倉庫大樓，並派飛機進行轟炸。謝晉元率全體官兵揮淚撤退。在三挺機槍的掩護下，將士們敏捷地衝出大樓，由新垃圾橋退入租界。謝晉元自己最後一個離開倉庫陣地。
謝晉元率領在四行倉庫的壯舉震撼了全國人心，國民政府為表揚他的忠勇功勳，特授予青天白日勳章，又電命升其為中校團長。上海人民更是敬仰他，夾道歡迎他率部進入租界。“抗日英雄萬歲！”“打倒日本帝國主義”口號聲此起彼伏。官兵們雖連日苦戰，但個個精神飽滿，邁著雄健的步伐，經跑馬廳來到了膠州路兵房，在這裏開始了長時間的孤軍營生活。
謝晉元原想退入租界後，即可由滬西方向歸隊，繼續與日軍作戰。不料租界當局收繳了他們的武器，剝奪了他們的自由，才知已陷入黑暗的深淵。孤軍營占地數十畝，地麵坑坑窪窪，垃圾滿地，住房十分簡陋。營地四周高架鐵網，由白俄士兵擔任崗哨。謝晉元和他的部下隻能在鐵絲網內活動，實際上，這是一個俘虜營。
謝晉元絕不怕戰場上的炮火硝煙，但是，漫長的孤營生活將是對他更加嚴峻的考驗。真金不怕火煉。他意誌堅韌，在逆境中更顯英雄本色。他把孤營生活當成另一種形式的戰鬥，要通過自己的言行，“使友邦從我們身上看出中國軍人之氣概，從此認識中國的真精神。”來到孤營的第二天，他就接見了中外記者，表示“我們與倭寇誓不兩立，我們存在一天，決與倭寇拚命到底。”
在艱難的孤營生活中，謝晉元嚴於律己。事事處處為部下作楷模。因為行動失去了自由，他便刻苦自勵，手不釋卷地學習，自研英、法等國文字。雖身離戰場，但他仍然關切著抗戰形勢的發展，曾經終日絕食，用以激揚上海人民的抗戰情緒。對於未來，他充滿希望，堅持每天鍛煉身體，養精蓄銳，以待光明來臨。
謝晉元督率部下，在孤營內勵精圖治。他親自訂教育、體育、生產各項計劃，自辦孤軍夥食，開辦肥皂、線襪生產工場，他治軍尚嚴，領著士兵一如往日，經常習武上操，生活得井井有條。為激發官兵的愛國熱情，堅持每天都舉行精神升旗典禮。他帶頭西向敬禮，禮畢肅立唱國歌，表現了他對中華民族的無限忠誠。
戰鬥結束後，許多中外記者來四行倉庫采訪，報上登出“八百壯士”堅持抗戰的消息。英雄們的事跡受到國內外的關注和尊重。當時有人編了一首《八百壯士之歌》，隔海高歌，戰士們同聲合唱。歌詞是：
中國不會亡，中國不會亡，
你看那民族英雄謝團長；
中國一定強，中國一定強，
你看那八百壯士孤軍奮守東戰場；
四麵都是炮火，四麵都是豺狼，
寧願死，不退讓，寧願死，不投降，
我們的國旗在炮火中飄揚！飄揚！
八百壯士一條心，十萬強敵不敢擋，
我們行動合力，我們誌氣豪壯。
同胞們起來！同胞們起來！
快快趕上那戰場，
拿八百壯士做榜樣，
中國不會亡！中國不會亡！