总计三个集团军共辖三十个师，三个旅，约三十万人。又将三个集团军分为左、中、右三路：第八集团军为右路军，防守沪杭线并杭州湾沿岸，掩护战线右翼，防敌在杭州湾登陆；第九集团军为中路军，继续进攻市区日本海军陆战队；第十五集团军为左路军，占领浏河镇、罗店、月浦、宝山一线沿江阵地，迎战日军登陆部队。
日本上海派遣军司令官松井石根一向骄横，瞧不起中国军队。初受任时，将军分为两路，令第三师在川沙口登陆，第十一师在吴淞铁路码头登陆，然后合取罗店，截断中国军队退路，再与上海海军特别陆战队呼应，夹击中国军队，以速战速决，夺取上海。未料两路军进攻，皆受挫折。
右翼川沙口方面，山室宗武第十一师先在江岸遭刘和鼎第五十六师节节阻击。待进至罗店近郊，又迎头遇上罗卓英所统第十八军各师。山室宗武令强攻罗店，每日凌晨开始，日军飞机以百架次计，分从陆上机场和航空母舰甲板起飞，到罗店周围狂轰滥炸。又令山炮、野炮、榴炮、舰炮一齐轰击。眼见罗店周围数十里地，大火漫天，浓烟蔽日，方令大队步兵，以团、营为单位，由坦克战车引导，向中国守军阵地冲击。
中国军队却据阵扼守，死战不退，入夜更派轻兵奇袭。恶战十余日，罗店反复易手，已有四五度。常是昼间，日军依仗飞机、舰炮火力凶猛，将罗店夺走。夜间，中国军队又利用夜幕掩护，潜至日军营地，以轻兵器夜袭，与日军混战肉搏，杀退日军，将罗店夺回。