1937年12月13日，日軍占領南京，隨後在南京製造了人類曆史上罕見的慘案――南京大屠殺，30萬同胞被慘殺。
日軍在占領南京後，為了擴大戰果，將目標指向杭州。守衛杭州的劉建緒部先退至杭州附近，繼則轉到錢江南岸陣地，故日軍在進攻杭州過程中，所遇到的抵抗相當有限。擔任進攻杭州任務的是日軍第十軍，此外原擔任上海警備任務的第一?一師團一部也調歸第十軍指揮。日軍分三路向杭州進逼，中路第一?一師團從吳興出發，沿京杭國道南下，12月21日，陷武康，22日陷德清。右翼第十八師團從廣德、泗安出發，一部於12月21日陷安吉，進占彭公，與中路之敵會合後，23日陷餘杭，24日陷富陽；另一部於24日陷孝豐。左翼是第一後備兵團，22日從嘉興出發，一部沿滬杭鐵路兩側向杭州推進，另一部於23日陷崇德。1937年12月24日晨，日軍冒雨分三路進入杭州市區，北路從武林門、錢塘門進入城區，東路從清泰門、望江門入市區，西路由鳳山門進入。至此，浙西1市17縣（杭州、嘉善、嘉興、海鹽、平湖、桐鄉、吳興、長興、武康、德清、海寧、餘杭、崇德、杭縣、富陽、臨安、孝豐、安吉）大部淪陷，這些淪陷的縣市有的被國民政府軍一度克複過，多數則被日本侵略者長期占領，直到抗日戰爭結束。
日軍自占領杭、嘉、湖以後，其前線西邊進占富陽、餘杭、武康、吳興、長興一帶，南邊的錢塘江成了一道重要的屏障，日軍在一段時間看起來大有隔江而守，不再向西、向南前進的姿態。其實日軍對杭州的占領僅僅是完成了京、滬、杭三角地區的第一期軍事計劃，而接下來的重要軍事目標則是沿長江直上，進攻當時中國抗戰的中心――武漢，所以日軍在占領杭州後的一段時間裏沒有再向南推進。浙江境內無論是浙贛鐵路線，還是浙南方麵均處於相對靜止的狀態。從而在浙江境內形成了敵我隔錢塘江對峙的局麵。國民黨軍事委員會根據敵強我弱的實際情況也作出了與敵隔江對峙的具體布置。1938年元旦，白崇禧代表蔣介石偕第三戰區司令長官顧祝同到金華，召集第十集團軍總司令劉建緒、第二集團軍總司令廖磊和浙江省政府主席黃紹?舉行會議，會商浙江前線軍事部署，決定錢塘江南岸由劉建緒負責、北部由廖磊部負責。第十集團軍一麵憑借錢塘江南岸天險，加固海防，固守錢塘江南岸，同時也主動出擊，將第六十二師、第六十三師、第一二九師等兵力配置於杭嘉湖及蕭紹地區開展遊擊活動，此外還成立了寧波、溫州兩個防守司令部，指揮第一二八師、獨立一七八旅及當地保安部隊、民眾自衛武裝，防止日軍在沿海突然登陸。這種敵我隔江對峙的狀態，一直延續到1940年春天。
敵我隔江對峙時期浙江境內發生的最大的一次戰役是東洲爭奪戰。抗日戰爭進入相持階段後，日軍在華中地區部署了11至12個師團的兵力，一方麵要確保其占領區，另一方麵在占領區的外圍，日軍也不斷地發動局部進攻，以打擊中國的軍事力量，摧毀中國人民的抗日意誌。1939年3月，日軍第一?一師團和第一?六師團等部為了控製長江下遊航道並截斷浙贛交通，作出了進犯南昌的準備，為了配合對南昌的進攻，日軍大本營命令在杭州的第二十二師團於現駐地附近發起進攻，造成國民黨軍隊的錯覺，以策應南昌作戰，在戰役上牽製第三戰區的國民黨軍隊，防止向南昌增援。在此方針下，日軍第二十二師團派出一個聯隊，從杭州西南不遠的周浦、關東沙、橫山嶴蠢動，企圖經東洲沙，向錢塘江南岸進攻；另派一部兵力在杭州灣巡邏，搜索第三戰區的軍用船隻。為了進一步造成日軍要向錢塘江以南地區發動大規模進攻的假象，日本華中派遣軍指揮所也於3月19日至23日由南京移至杭州。
東洲沙位於富陽縣城東郊，是富春江上一個大沙島，四麵臨水，麵積約20多平方公裏。自1937年12月24日日軍侵占富陽城後，這裏與日軍的駐地僅一水之隔，成為浙東軍民抗日的前沿陣地。1938年11月，浙江省國民抗敵自衛團第一支隊派部分兵力駐防東洲沙，他們常常出其不意地潛渡過江予敵以沉重打擊，擾得日軍日夜不安，因此“東洲的遊擊隊，是敵人所感覺最頭痛的東西，所以必欲除之而後安。”同時日軍也想利用這裏的有利的地形，以大沙島為跳板，伺機突破富春江天塹，進一步進攻浙東地區。