張治中原定于13日拂曉前開始攻擊，但蔣介石因英、美、法、意四國駐華使節(jié)等方面正在調停，要張“等候命令，并須避免小部隊之沖突”。同日上午9時15分，日本陸戰(zhàn)隊水兵沖出租界，射擊守衛(wèi)橫浜路東寶興路段的中國保安隊，中國軍隊還擊。10點半，商務印書館附近的中國軍隊與日軍發(fā)生小沖突。同日黃昏，八字橋附近日軍炮擊中國軍隊，中國軍隊以迫擊炮還擊。日軍并以坦克掩護步兵攻擊八十七師陣地，日艦連續(xù)炮擊上海市中心。14日拂曉，張治中奉蔣介石令，發(fā)起總攻。同日，中國空軍出動，轟炸日第三艦隊旗艦及在虹口的海軍陸戰(zhàn)隊本部。淞滬之戰(zhàn)爆發(fā)，意味著中國在華北之外，又開辟了第二戰(zhàn)場，名副其實地進入“全面抗戰(zhàn)”。很快，淞滬戰(zhàn)場就成了中國對日作戰(zhàn)的主戰(zhàn)場。

戰(zhàn)爭初起，中國方面以優(yōu)勢兵力進攻日軍在滬各據(jù)點，雙方在上海虹口、楊樹浦等處進行巷戰(zhàn)。15日至18日之間，中國軍隊進展至閘北、虹口、楊樹浦之線。20日夜，推進至匯山碼頭，將日軍壓迫至黃埔江左岸狹隘地區(qū)，同時包圍日海軍陸戰(zhàn)隊司令部等據(jù)點。但是，日軍在上海的據(jù)點大都以鋼筋、水泥建成，異常堅固。8月17日，張治中向蔣介石報告說：“最初目的原求遇隙突入，不在攻堅，但因每一通路，皆為敵軍堅固障礙物阻塞，并以戰(zhàn)車為活動堡壘，終至不得不對各點目標施行強攻?！边@種攻堅戰(zhàn)要求中國軍隊必須配備相應的重武器。張治中報告說：“本日我炮兵射擊甚為進步，命中頗佳，但因目標堅固，未得預期成果。如對日司令部一帶各目標命中甚多，因無燒夷彈，終不能毀壞。”僅有的三門榴彈炮，一門因射擊激烈，膛線受損；一門膛炸；一門不能射擊。這種情況，自然無法克敵制勝。

中國軍隊當時是否完全缺乏攻堅武器呢？并非。關鍵在于何應欽沒有想到，蔣介石也沒有想到。11月20日，蔣介石檢討說：“緒戰(zhàn)第一星期，不能用全力消滅滬上敵軍。何部長未將所有巷戰(zhàn)及攻擊武器發(fā)給使用，待余想到戰(zhàn)車與平射炮，催促使用，則已過其時，敵正式陸軍，已在虬江碼頭與吳淞登陸矣。敬之（指何應欽——筆者）誤事誤國，實非淺尠?！?/p>

蔣介石對張治中的指揮不滿意。8月20日，陳誠向蔣介石提出，華北戰(zhàn)事擴大已無可避免，敵如在華北得勢，必將利用其快速裝備南下直撲武漢，于我不利，不如擴大滬事以牽制之。蔣介石對陳誠的這一戰(zhàn)略思想沒有表示肯定或否定，僅答以一定要打。同日，軍事委員會將江蘇南部及浙江劃為第三戰(zhàn)區(qū)，蔣介石兼任司令長官，顧祝同為副司令長官，陳誠為前敵總司令。張治中被任命為淞滬圍攻區(qū)第九集團軍總司令，張發(fā)奎被任命為杭州灣北岸守備區(qū)第八集團軍總司令，守衛(wèi)上海左翼浦東。這些舉措，說明蔣介石開始重視上海戰(zhàn)場，但是，蔣當時還沒有在上海長期作戰(zhàn)的思想準備，對這次戰(zhàn)爭的艱難與嚴酷也還缺乏認識。當日日記云：“本日滬戰(zhàn)頗有進展，南口陣地已固，此心略安。對英提案運用其能實現(xiàn)，使倭得轉圜離滬，以恢復我經濟策源地，以今日戰(zhàn)況或有退卻可能也。判斷情報，倭寇陸海軍意見紛〔分〕歧，政府內部不一致，已陷于進退維谷之勢也。”次日，日本拒絕英國調停，蔣介石感到事態(tài)嚴重，“憂心倍增”。22日，蔣介石下令成立第十五集團軍，以陳誠為總司令，守衛(wèi)上海右翼長江江岸。