1937年8月20日中日双方同时完成了增兵！大战再次开启，一场冲突站演变成了拉锯战，添油战。双方死伤不断的扩大。
15日，RB正式宣布组建SH派遣军，以松井石根大将为司令官，率领两个师团的兵力开往SH增援，进一步扩大对中国的侵略战争。
日军增援部队在中国军队侧后方上陆后，中方已经无力消灭日军陆战队，******为首的中国军队统帅部，考虑在SH作战比在遥远的北方大平原作战补给方便，避开机动力占优势的日军。
日军于16日退守江湾以RB海军陆战队司令部为中心的据点。
南京军事委员会鉴于战争扩大，遂在8月20日颁发战争指导及作战计划，以达成持久战的基本主旨，拟定攻守计划，并分为五个战区，其中淞沪地区属第三战区。
在整体上，中国军队以一部集中华北，重叠配备设防，阻击华北日军沿津浦铁路南下，同时以最小限度兵力守备华南沿海各要地。
最后，中国军队主力应迅速扫荡淞沪日海军根据地，成功阻止敌军登陆，并确保了SDSX力求争取时间以牵制消耗敌人。
8月20日晨，中国军队发起第四次攻击，经一昼夜战斗，攻抵汇山码头，因日军增援部队已到达，而且威胁淞沪守军，中国军队攻势乃告中止。
8月23日晨，日军增援部队分别在吴淞、宝山、川沙口各附近登陆，夺取沿江各要点，其后日军部队陆续增加。同时，中国军队则以长江南岸守备部队以及第9集团军专负对SH市区作战，吴淞镇以南归新编成的第15集团军负责，中国军队空军亦连日出动支持地面作战。
但日军配备战车及重炮的支持，加以沿海作战，日军可藉海空军配合作战，致使我军伤亡惨重。
SH守军在闸北堡垒内同日军巷战8月下旬，中国各部队继续围攻盘踞在海军陆战队司令部、杨树浦等据点的日军。
新抵达战场的中国军队精锐之师第36师迅速投入战斗，在战车掩护下攻入汇山码头，同时空军再次出动配合，轰炸地面及江上日军目标。
我军终因装备低劣、火力不够威猛，面对钢筋混凝土筑造的工事而一筹莫展。
8月20日凌晨1时，国民革命军第51师接到军委会发出的入沪参战电令，于4小时内集结所部于宝鸡火车站开往淞沪，参加SH作战。
8月20日晨至8月22日，宋希濂第36师、王敬久第87师、孙元良第88师和夏楚中第98师的进攻均受阻，伤亡严重。战局陷入僵持，日军龟缩据点负隅顽抗待援。
8月23日拂晓，日军松井石根率领的2个师团援军先头部队在海空火力掩护下，在狮子林、川沙口、张华浜等方面登陆，******闻讯，急令军政部次长陈诚为第15集团军总司令，指挥第98师、第11师及刚到嘉定的第67师、第14师火速分赴各处抗击敌人登陆。
******对第三战区进行了人事调整，冯玉祥到新成立的第六战区去当司令长官，第三战区司令长官的职务由******本人兼任。
中国军队在闸北与日军激战中日都增兵后，双方鏖战更趋激烈。
8月23日起，敌第3、第11师团在舰炮密集火力掩护下，向吴淞口铁路码头、狮子林、川沙口登陆，进攻宝山、月浦、罗店、蕰藻浜中方阵地。
张治中派王敬久为淞沪前敌指挥官，指挥第9集团军所辖部队抗击登陆日军。
与此同时，刚组建的第15集团军在罗卓英指挥下，向宝山、川沙口登陆之敌发起反击，第98师于8月24日击退攻占狮子林的日军，歼敌数千人。
第11师冒着飞机猛烈轰炸，收复罗店；日军不甘失败，调集坦克、飞机和重炮大举反扑，围绕罗店双方展开拉锯战，守军阵地几经易手。
血战至29日，罗店再告陷入敌手，刚刚从德国回国奔赴前线的黄维率第67师奋力突入，旋即又被击退。