蔣介石及其高級幕僚們認為，如果日本人進攻上海，將刺激美國和英國，根據(jù)“兩害相權(quán)取其輕”的戰(zhàn)略原則，他們會迅速站到中國的立場上，同時也可利用上海作為國際性大都市的特點，使中國抗擊日本侵略的努力迅速傳播到全世界，從而有效引起各國的關切與支持。此舉既可避免在華北的抗日軍事行為被視為“地方性局部沖突”而被國際社會忽略，也能逼迫日本軍部調(diào)整修改侵華戰(zhàn)略部署，讓其認清日軍必須同時面對相距遙遠的南北兩個中心，即中、蘇兩大戰(zhàn)場的現(xiàn)實。

鑒于以上原因，蔣介石決定沿滬寧線加速調(diào)運軍隊，以望盡早開辟能有效牽制北方敵軍的淞滬抗日戰(zhàn)場。

8月9日，日本駐滬海軍陸戰(zhàn)隊的大山勇夫企圖進入上海虹橋機場，被駐扎機場附近的中國保安隊開槍擊斃。第二天日本駐上海總領事為大山勇夫事件去機場道歉，但要求中國立即解散保安隊，拆除防御工事，并要求列強國家迫使中國解散已進入上海的部隊。

8月13日上午，中國保安隊和日本便衣隊在上海閘北寶山路發(fā)生交火。戰(zhàn)斗規(guī)模雖小，但持續(xù)了一天，下午4點，日本總部命令停泊在長江和黃浦江的海軍第三艦隊向上海市內(nèi)的中國目標開火。于是，國民政府借機轉(zhuǎn)換戰(zhàn)場，淞滬會戰(zhàn)由此拉開了序幕。

8月14日，國民政府發(fā)表《自衛(wèi)抗戰(zhàn)聲明書》，淞滬抗戰(zhàn)就此打響。而與此同時，被勝利沖昏了頭腦的日本則放言“皇軍三天就可輕松征服上海，三個月就可征服中國”。

為爭得戰(zhàn)爭主動權(quán)，以便趕在日本援軍到來之前徹底消滅駐滬敵人，國民政府組織淞滬作戰(zhàn)部隊第九集團軍，第一批部隊王敬久第87師、孫元良第88師（原為國民政府的警衛(wèi)部隊，是德國顧問訓練的樣板師，全德國武器裝備，為國軍精銳）于次日對上海市區(qū)的敵人發(fā)起全面進攻，同時出動空軍，轟炸日海軍陸戰(zhàn)隊司令部及其控制的匯山碼頭和黃浦江日軍艦艇。開始攻擊的重點為虹口，其后轉(zhuǎn)向了公大紗廠。

開戰(zhàn)之初，中國軍隊占有絕對優(yōu)勢，除兩個精銳師外，還有兩個裝備德國火炮的重炮團，即炮兵第10團（100毫米加農(nóng)炮）和炮兵第8團（150毫米榴彈炮），加上坦克、空軍助戰(zhàn)，以絕對優(yōu)勢壓倒了上海日軍。

此時，日軍在上海的部隊僅海軍陸戰(zhàn)隊3000多人，兵力很少，于是急忙從撤僑中動員退役軍人，合計約4000余人；日軍重武器也明顯不足，但其在上海經(jīng)營多年，依靠堅固工事頑強抵抗，致使中國軍隊無法達成重大突破。經(jīng)過數(shù)日的苦戰(zhàn)，第87師占領了滬江大學，第88師占領了五洲公墓、寶山橋、八字橋等各要點。

隨著戰(zhàn)事的升級，中日雙方在上海，除了地面戰(zhàn)場短兵相接外，逐漸發(fā)展到了陸、空的立體較量。為此，日本正式成立上海派遣軍，決定派出兩個師團增援上海。16日，日軍海軍陸戰(zhàn)隊漸感不支，退守江灣，以海軍陸戰(zhàn)隊司令部為中心，憑借堅固據(jù)點拼死抵抗。中國軍隊屢攻不克，且造成自身傷亡慘重。

從開戰(zhàn)一周來，中國多次出動飛機轟炸日軍目標，并與日機爆發(fā)激烈空戰(zhàn)。中國第4驅(qū)逐機大隊高志航所部于杭州筧橋機場上空擊落敵機6架、擊傷多架，首創(chuàng)中日戰(zhàn)爭史上擊落日機的紀錄；海軍也奉命以商船沉于十六鋪封鎖黃浦江，防止日艦溯江向上游進攻。