第二天，敌机不甘失败，再次袭击。34架敌机如一群可恶的苍蝇，围着我四艘军舰轮番轰炸扫射。“宁海”号被击中，紧急情况下，官兵们只好忍痛弃舰跳水。他们游到岸边，被热情的老百姓接回家休养。中国海军虽然击毁十几架敌机，但自己却遭到了毁灭性地攻击，幸存的军舰和鱼雷快艇寥寥无几了。
堵截日军登陆的主力还是步兵，最先赶到吴淞口的是上海市保安总团，他们为了防止敌人登陆，将沿江的码头炸光，张华浜附近的五个码头也被炸得飞上了天。20多艘敌舰开过来，加上20余架飞机掩护，显然是要强行登陆。保安总团各种武器对着空中扫射，小钢炮竟然五炮击中了两架飞机。保安总团没有重炮，兵力又少，根本挡不住如潮水般的登岸敌人。守军尽管多次发起冲锋，一次次都如泥牛入海，有去无回。保安总团伤亡大半，几乎全军覆灭。正在危急之中，第十八军十一师和中央军校教导总队赶来支援了。他们跑步进入阵地时，被黄浦江上的敌舰发现，敌人的炮舰向他们猛烈开火。接着，敌人成连成营地向他们进攻，守军沉着抵抗，终因敌人的兵力太强，最后只得互相交替掩护后撤。
在张华浜和蕴藻浜担任阻击任务的是陈诚指挥的第十五集团军，这个集团军下辖第十八军、第三十九军、第七十四军及第六师、炮兵第六团。这里兵力雄厚，从24日到26日，日军以飞机、兵舰重炮掩护陆战队，一次次登陆，都被打退了，日军伤亡很大。
日军暂时休整了几天，8月31日凌晨，八架敌机突然飞到吴淞江岸，丢下30多颗照明弹，把天地之间照得透亮。当然，守军阵地也完全暴露在敌人的炮口下。接着，又飞来30多架轰炸机，把吴淞守军阵地炸得如犁耕地似地翻了几遍，所有工事被炸毁。飞机轰炸后，2000多名日军发起冲锋，守军第六师无法抵抗，不到一小时，日军占领了吴淞。
日军占领吴淞后，向北扩大战果。到了宝山，他们遭到守军第十八师的阻击。十八师在这里组织了四道防线。敌人夺取宝山不到一小时，十八师又一次发起反击，重新夺回了宝山，一时敌我双方形成了拉锯战，占领，失去，失去，又占领，拉锯似地有12个回合。守军每一次夺回，都付出了巨大的代价。9月2日，日军突破宝山，向狮子林、月浦一线发展。这天，2000名日军借着炮火的威力，在宽达五里的距离内，发起了全线攻击，守军多次企图包围，但都未能成功。敌人往往是白天包围守军，晚上守军熟悉地形，左冲右突，又冲出了包围圈，战斗异常激烈，双方的尸体堆积如山。
松井石根见伤亡与日俱增，原来两个师团两万余人，战斗至9月5日，伤亡大半。他发电报，请陆军部增加兵力。他在申请报告中写道：
(1)敌人的抵抗实在顽强，无论是炮击还是被包围，绝不后退；
(2)估计敌人第一线兵力约19万，第二线停战区内有27万至28万；
(3)中国居民对敌人有极其强烈的忾心；
(4)由于调军舰运送紧急动员的部队，派遣军后方接济不上，两个师团陷于严重的苦战中。
陆军部对松井石根增兵的要求，意见不一。以杉山元为首的一部分人坚持派兵增援松井石根，而作战部长石原莞却持反对意见。他的理由是，日本总兵力73万人，国家地方小，资源少；而中国的总兵力200万，地方大，资源丰富。如果长期打下去，所有日本人参军都打不赢这场战争。
两种不同意见报到了参谋总长载仁亲王那里，他的立场是站在杉山元一边，但他又担心说服不了石原莞，便报请天皇决定。报告是这样写的：“上海之战有希望获胜，但必须增兵，拟增派第九、第十三、第一○一等三个师团约4万人到上海，并派后备步兵10个大队增援上海，总计6万兵力。”
天皇接到报告，反问载仁亲王：“增加三个师团是否可以占领上海？”
载仁亲王拍着胸脯保证说：“不仅可以占领上海，还可以占领南京！”
天皇听了他的话，批准了这个增兵计划。日军总参谋部又增加了野战重炮第五旅团及独立野炮第十五联队、独立工兵第十二联队、第三飞船团等开赴上海，归松井石根指挥。
一般军事家认为，军队打胜仗，要有两个因素，一是靠平时军事训练，提高素质；二是要有精神作支柱。日本兵平时训练十分严格，军官必须经过院校培养。他们的精神支柱就是效忠天皇的武士道精神。
中国兵同他们相比，这两条都欠缺。训练坚持不是很好，而且训练课目是依照德国军队的模式，与中国的实际相脱离。精神上，蒋介石提倡三民主义只是一个政治纲领，而不是武装头脑的精神。曾经参战的老人时后回忆，无论从军事素质、精神素质，还是体质及吃苦精神上和日本人比较，当时二\三个中国国民党的兵顶不上一个日本兵。
加上蒋介石的许多部队内部腐败，军官吃空额现象较为普遍。一般说，师的建制应该有万把人，实际上只有6000余人，有的还不到这个数字。还有一些部队，因平时缺额，突然要拉到前线打仗，只好