如法学院一处，中国军队伤亡就达一营之众；再比如这天上午11时，中国军队攻入日军在坟山附近的阵地，“因受敌侧方机枪射击，未能返出，死伤尤多”。
中国方面在部署上出现了失误，张治中的最初目的是遇隙突入、不在攻坚，所以起先重武器的配备严重不足；可是由于“每一通路皆为敌军坚固障碍物阻塞，并以战车为活动堡垒”，以至于不得不对各点目标施行强攻。“本日我炮兵射击，甚为进步，命中颇佳，但因目标坚固，未得预期成果，如对日司令部一带各目标，命中甚多，因无烧夷弹，终不能毁坏。”张治中在发给南京军委会的电报中称。
中方仅有的3门榴弹炮，一门因射击激烈，膛线受损；一门膛炸；一门不能射击。这种情况，自然无法克敌制胜。相反，日军在上海的据点大都以钢筋、水泥建成，异常坚固。
对于中国军队的作战英勇，舆论倒是一致给予了肯定，英国的《泰晤士报》还以“中国军队骁勇善战”为题，登载道：“十七日下午杨树浦全区有肉搏之战斗，中国军队奋勇冲锋，深入日军阵线，日守军未及集合抵御，被迫退至韬明路之后，该阵线直达宝山路，中国军队遂由阵线裂隙冲入，直至深夜，中国军队犹奋力进攻。”
在另一方面，考虑到自己的兵力有限，日方统帅大川内少将不得不主动缩短战线，主力退守虹口公园与陆战队司令部。14日、15日、16日、17日，在这4天里，“苦战”、“屡陷危境”，加上中国空军的攻击，日军有些吃不消。面对中国空军敏捷勇敢的攻势，日军的高射火炮连续不断，声如连珠，弹发如雨，在一些人看来，此景胜于民间过年晚上放爆竹。
长谷川清于16日连续向军令部发出两份急电，请求在赶快派遣特别陆战队的同时，紧急加派一个联队以上的步兵。
海军军令部接到长谷的急电后，于当天晚上下达了大海令第20号，命令原计划在青岛登陆的两个特别陆战队共约2400人，由旅顺口立即赶往上海进行支援。
到8月19日，增援军队到达，日军得以加强了江湾路、北四川路、吴淞路的防守，并新设了东长治路、长阳路至黄浦江边的公大纱厂、沪江大学的防御线，企图固守虹口、杨树浦，以待陆军主力的到来。
7.联苏抗日
本来，八十八师在17日试图通过“铁拳计划”打出一个好的局面，可是突击未果，上面只得在18日下达了暂停进攻的命令。对于张治中而言，这已是开战以来第三次的停攻命令。
实际上，8月18日也是一个重要的调停的日子，这一天，英国方面提出在上海设立中立区的建议。中国方面表示，在保证日本从中立区撤军停战且不妨害中国自卫立场的前提下，可以接受这一建议；对于这一非常合理的要求，嚣张跋扈的日本人却毫不示弱，断然拒绝了建议。
趁着中国军队攻势停止，骄横的日军又猖狂起来，他们一整天都在其飞机掩护下，到处以小部队进行反攻；张治中所在的司令部到前方的电话，也常被敌人的间谍破坏。可喜的是，军政部长何应钦从南京调来了战车连、榴弹炮连及军校学兵，从而加强了中国军队的攻坚力量。
8月19日，面对日军的挑衅，中国军队又开始了新一轮的攻击。三十六、八十七、八十八三个王牌师似三把锋利的尖刀，直插日军据点虹口与汇山码头。汇山码头有近百年的历史，英国人最早在这里建造了浮动码头，后来才慢慢建了木桥与水泥码头，英国称呼此地为“WAYSIDE”，中文谐音就成了“汇山码头”。抗战初起，这里是日军的军火装卸地，码头的仓库中，也储存着日军的大量军火。汇山码头位于日军黄浦江沿线阵地的中段，夺取汇山码头，可谓意义重大，不但可以切断日军首尾的联系，也可以抑制其军火供应。
下午5点，张治中接到了八十七师师长王敬久的电话，说他的左翼最前线部队已经突入杨树浦租界至岳州路附近。张治中决心即刻扩大战果，突入贯穿杨树浦租界至汇山码头，截断敌左右翼的联络，向东西压迫，一举而歼灭之。张治中觉得这是个非常宝贵的机会，当即率领着几个重要参谋，进驻江湾叶家花园八十七师司令部，部署一切，准备一鼓作气突破日军的阵地。
此时，张治中作出了三项部署：
一、令第三十六师即夜加入沙泾港至保定路间的正面，向汇山码头江边突破攻击。
二、在日海军俱乐部正面的第九十八师之一旅，受第三十六师指挥。
三、令第九十八师第二九四旅归第八十七师指挥，加入该师左翼，向沪江大学、公大纱厂攻击。
20日拂晓前，中国军队向西突破进展至欧嘉路，东至大连湾路，南至昆明路、唐山路。日军从昆明路方面多次反攻，都被击退。在20日这天的战斗中，也发生了很悲痛的一幕，令张治中多年以后回想起来，心里都非常难过。
就在突破杨树浦租界时，张治中看到一位坦克连的连长，率领着几辆破坦克冲了过来。好的坦克当时都调到北方去了，这些破坦克都是临时从修理厂拉出来的货色，那位连长是军校的学生，张治中作为军校的实际负责人，于是命令他赶紧冲击杨树浦。坦克连长回报道：“车子太坏，而敌人的火力过猛，我步兵又很难跟上。”此时的张治中认定胜利已经在望，所以不容那连长解释：“那不行，你的坦克不攻入，休来见我！”结果他冲到汇山码头，牺牲了。
“我军虽一度冲到汇山码头，但未能确实占领，因敌人利用钢骨水泥的楼房作据点，放射密集小炮弹，火力异常猛烈，我们的步兵虽极勇猛地跟上，但挡不住黄浦江面敌舰炽烈的炮火，也不容易冲破敌方在街市上的坚固据点。所以这天虽一度攻入汇山码头，仍是站不住脚。”张治中痛惜地回忆道。
不过，可喜的是，就在19日这一天，中国的装甲兵部队主力在杜聿明的率领下，从华北调回加入了淞沪战场。在当时，中国的装甲兵部队只有区区1个团，下辖战车营、战防炮营、高射炮营、搜索营、准备营以及通信连、特务排等团直属队。战车营辖3个战车连、1个补充连，全营编制内共有官兵850余人。其中第一、二连装备英制维克斯轻型坦克约30辆，第三连装备德制克虏伯轻型坦克16辆。
20日晚上，张治中乘月夜亲赴江湾前线督战，指挥各部队继续猛攻。此时九十八师全师加入了战斗，张治中准备集中攻击一点，以全力先攻略杨树浦。三十六师、八十七师的第一线部队推进到百老汇路、唐山路、华德路之线，新近增援来的第十一师（陈诚的嫡系部队）及教导总队第二团，控制于江湾市中心市区为总预备队。
21日，各部队继续攻击。三十六师最前线的部队，在新调来的战车掩护下，又攻抵汇山码头，可是由于受到日海军炮火的猛烈攻击，乃至于战车第一、二两连全被击毁，迫不得已，才返回百老汇路北侧。其他各师的攻击也都没有多大进展，这是非常遗憾的。
这里我们需要一说的是，海军的炮火是极其猛烈的，火力最猛的战列舰每艘的炮火杀伤力就顶得上日军5个师团的火力总和，即便是火力小点的驱逐舰、巡洋舰、护卫舰之类，也足以令陆军的炮火相形见绌。假如再加上航空母舰上的舰载机，日军在上海地区的火力绝对是占有压倒性优势的。由此可见，中国军队攻略上海的一个最大困难便是敌海军炮火的压制。火炮被誉为“战争之神”，那绝对不是闹着玩的（坦克是“陆战之王”），有的人即使不被炮火炸死，也有可能被炮火卷起的泥土活埋掉。据统计，整个第二次世界大战期间，炮火所造成的人员伤亡超过了一半。
22日，日军首批增援部队陆军第三、第十一师团终于到达，上海战局开始出现了重大变化。另一方面，8月21日，中苏双方在南京签署《中苏互不侵犯条约》，苏联不但声明不与中国为敌，还向中国提供军事援助。
显然，最希望中日双方大打出手的莫过于苏联，这样一来它的后门就安全多了。假如能够使得日本深陷中国战场，那就更求之不得了。
其实，《中苏互不侵犯条约》的签订，在蒋介石也是有一个痛苦抉择的过程的。
在10年之前，蒋介石就因中共问题跟苏联人撕破了脸，1929年“中东路事件”发生，中苏邦交更因此而断绝了数年。只是到了后来日本的威胁加剧，才使得国民政府与苏联方面不断接近。“九一八事变”后，中国的社会舆论开始呼吁与苏联合作，一时间，“国内对俄复交之浪声，高唱入云”。
孙中山先生的长子孙科在1932年初提出了“联美”、“联俄”的外交策略，在他的推动下，12月12日，两国互换了照会，正式宣布恢复邦交。由于孙科等的进一步努力，1937年3月，孙科奉命代表中国政府就苏联对华军援问题，与苏联驻华大使鲍格莫洛夫举行了秘密谈判，苏联提出国民政府要以停止内战为条件，以换取苏方向中国提供武器装备（以军事贷款的形式，当时中国财政非常紧张）。
起初蒋介石也明白，中国与苏联接近，一方面是不利于国民政府对中共的打压，另一方面便是会引起英美等国的反感，以致改变他们对中国的同情态度。因此，在这个问题上蒋介石不能不慎之又慎，不到万不得已，不应当与苏联硬绑在一起，那样无异于饮鸩止渴（何况斯大林也不是个善茬）；然而形势的不容乐观，却不能不让蒋介石最终做出了这个痛苦的决定。
战争一开始的时候，身为基督徒的蒋介石在日记中写道：“惟望神圣保佑中华，使沪战能急胜也。”很显然，他对于自己手上的牌是不太有底的，所以像个赌徒一样很希望奇迹的发生，正所谓“与其坐待而亡，何如死中逃生”。
还在8月20日的时候，蒋介石又在日记中写道：“沪战颇有进展，倭军恐慌万分，其国内陆海军意见分歧，政府内部不能一致，已陷于进退维谷之势，英提议调解，可运用之，使倭得转圜离沪，以恢复我经济策源地乎？以今日战况或有可能也。”可是第二天，日本拒绝英国调停的消息传来，使得蒋介石再次“忧心倍增”。
此前，国民政府已经在同苏联方面进行协商了。21日晚，有些沮丧的蒋介石不得不艰难地作出“临时抱佛脚”的选择。他马上找到了苏联驻华大使，通知对方中国已经决定在签订互不侵犯条约问题上做出让步，并同意立即签约，以换取苏联可以尽快提供军事援助物资来华。
根据《中苏互不侵犯条约》的规定，双方保证互不侵犯领土、主权，互不使用武力；其中一方遭到第三国侵犯时，另一方不得向第三国提供任何直接或间接的支援。
几天以后，英国大使被日本的飞机射成重伤，此事非同小可，蒋介石突然心中暗喜道：“此事必于我无损，于倭不利或于全部战局有关。”可是如今的英国已经不是当年的那个在国际事务中说一不二的大英帝国了，蒋介石其实也明白，英国的态度其实很暧昧（也许他们有将德日两股侵略祸水引向苏联的企图）。结果，还真的是指望不上。
当日本陆军增援部队开到后，蒋介石作为弱国领袖在直接求助于各国政府、呼吁各国积极干涉外，8月30日，虽然百般不情愿，可还是不得不批准与苏联正式签订了互不侵犯条约。为了向英美政府解释，蒋介石又主动约见了英国记者，试图表明此一条约不含任何政治意味。
而苏联也果然仗义，在1937年下半年，大规模的武器装备运到了中国，为中国装备了24个师的军队，而且这些交易在贷款的具体协议尚未签订的时候就已经实现了。再后来，由于苏联方面的部分口头承诺，蒋介石更是幻想苏联能够赶紧直接出兵来援。
8.十日围攻
就在8月15日的时候，日本陆军方面选定了第三师团和第十一师团，组成为一个军派往上海。此外考虑到可能出现需要向青岛派兵的情况，便从十一师团中抽出了一个天谷支队派往大连待命。
上海派遣军司令一职最后选择了作为攻坚战专家、已年近花甲的松井石根，参谋本部专门给他下达了以下限定在小范围内作战任务的命令，其中主要命令“上海派遣军司令官应与海军协力扫灭上海附近之敌，占领上海及其北方地区要线，保护帝国臣民”。这里的北方，主要还是指上海北郊到长江一带。
8月15日凌晨1时10分，日本政府发表代替宣战诏书的声明。其中称：
中国方面如此轻侮帝国，非法残暴无所不至，我在华侨民的生命财产，陷于危殆，帝国隐忍已达极限。为膺惩中国军之暴戾，促使南京政府反省，今已不得不采取断然措施。
……帝国之希望在于日华提携，为此应根绝中国之排外抗日运动，铲除造成类似此次事件之根源，并取得日满华三国融和提携之实效。此外别无他意。（《长编》）
该声明是陆相杉山元负责起草的，此举表明日方的不扩大方针已经消失，乃不惜进行全面战争的“意志”。然而，精神分裂的日本政府依然决定以不扩大方针努力早日解决事变。
只是日方后来也意识到，诸如根绝抗日、日满华提携之类，实在是比较远大的政治目的，想要实现几无可能。同时相对于前一个月来的解决局部事件的态度，转变为对日华关系全面根本的调整处理，而且还认为要以武力“膺惩”，来达到促使中国政府反省的目的。这些追求本身，就不是为了解决问题，而是制造出了新的麻烦。
