驻上海日军舰队司令盐泽幸一曾狂妄地叫嚷“上海一旦发生战争，4小时即可了事”。但是日军一开始便碰了壁。驻防闸北的蔡廷锴将军率领第十九路军在上海市民的支持下，进行了英勇而顽强的抵抗，并于29日下午开始反击，一举粉碎了日军的进攻，日本的狂妄计划破灭了。盐泽被迫接受英、美、法驻沪领事的“调停”，同意停战3天，以待援军。
日军进攻闸北失败后，密切注视着战事发展的裕仁天皇于2月2日任命皇后的堂兄伏见宫为海军军令部总长。这项任命一反宫廷惯例，事先并未与首相推荐人西园寺商量，只是在事情决定后才通知西园寺公望。由于陆军参谋总长已由伏见宫的祖叔闲院宫担任，至此，陆海两军的作战事宜完全控制在皇室成员手中。
1月31日，日本海相提出：“上海附近情况不容乐观，必要时希望陆军增援。”随后，日本海军中央部慌忙增派新组成的第3舰队支援上海。2月3日，盐泽破坏停战协议，再度向闸北进攻，并于次日发起了第一次总攻击，将战火延烧至江湾、吴淞一带。结果是激战数日，进攻江湾的第一联队被中国军队围歼。吴淞炮台虽被日军摧毁，但日军仍无法登陆。这次总攻被粉碎后，在裕仁的指责下，日本驻上海舰队司令盐泽幸一被免职，改由日军第3舰队司令官野村吉三郎中将接任。2月5日，根据裕仁天皇的敕令，陆军参谋总长闲院宫载仁亲王急令陆军第9师团火速增援上海。第9师团于2月20日、23日发起两次总攻，均被击退。总攻计划破产后，日本统治阶级陷入了骑虎难下的困境。
为尽快结束上海的战事，犬养毅内阁根据陆相荒木贞夫的提议，于2月23日决定向上海增派第11、14两个师团，组成“上海派遣军”，任命原田中内阁的陆相、最高军事参议白川义则大将为司令官。24日下午4时，内阁的上奏得到了天皇的批准。在2月25日白川义则的任命仪式上，天皇裕仁指示道：“在将中国第十九路军从上海击退之后，不要长追不舍，希望在3月3日国际联盟大会召开之前能够停战。”
3月1日黎明，日本陆军第11师团1万人在80多架日机的掩护下从长江的七丫口七丫口：又称七浦，在江苏省常熟县。登陆，占领了中国军队背后的浏河镇。同时日军第9师团也于3月1日发动第3次攻击，绕过江湾，于次日攻占大场镇。已苦战一个月之久的第十九路军和第五军腹背受敌，伤亡惨重，又得不到蒋介石的增援，为保存力量只能于3月1日晚全部退守至第二道防线，即黄渡、嘉定、太仓一线。
