同时命将在华北的第16师团转隶上海派遣军序列，上海前线日军兵力至此增至27万人。
其中包括陆军9个师团另2个旅团、海军第3和第4舰队主力及空军力量。
就在敌人大举调兵遣将、即将大兵压境之际，国民政府却又深陷于列强干涉制止日本侵略的希望中，并宣布撤销撤退命令，各部队坚守原先阵地。短短时间内命令两次反复，使得中国守军士气大受影响，队伍秩序开始出现混乱。
11月5日拂晓，日本新组建第10军在柳川平助指挥下，由舰队护送在杭州湾金山卫附近之漕泾镇、全公亭、金丝娘桥等处突然登陆，包抄上海国民军防线南方的背后。
因国民政府一直认为日军全力进攻上海正面，不会有从杭州湾登陆的可能，故在战事趋于激烈、兵源枯竭之时，将防守杭州湾的部队一一投入前方战场，到日军登陆时，在杭州湾北岸从全公亭至乍浦几十公里长的海岸线上，仅有陶广第62师的2个步兵连、炮兵第2旅2团6连及少数地方武装防守，遂迅速即被日军击溃。
日军登陆成功后，上海派遣军与第10军合编成立华中方面军，有将领统一指挥，日大本营规定其作战地域为联结苏州——嘉兴一线以东，任务以挫伤敌之战斗意志，获得以结束战局为目的，与海军协同消灭上海附近的敌人。第6、第18师团按照预先部署，分别向松江、沪杭铁路扑去。
军事委员会得知日军登陆金山卫的消息后，立即命令淞沪战场前敌指挥官作出应变处置，指挥官急令右翼军的东北军第67军前往增援松江，却未能退敌。
11月8日夜，日军凭借强大火力从东、南、西三面突入松江城，第67军全军覆没，日军遂占松江。随即兵分两路，一部沿太湖东岸，经浙江、AH直趋南京，主力则指向枫泾镇、嘉兴、平望。
9日，切断沪杭铁路及公路。与此同时，日第16师团在中岛今朝吾指挥下在江苏太仓境内的白茆口登陆成功，前锋直指京沪铁路和公路，形成合拢之势。
苏州河北岸的日军6个师团于10月31日强渡苏州河后，迅速向两路登陆日军靠拢，上海地区中国70万大军顿陷危险境地。
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