更令人奇怪的是，十九路軍接防前，原吳淞要塞司令任憑日艦自由出入，增兵支援，卻不放一槍一炮，當日軍進攻要塞時則倉皇而逃。中國海軍在淞滬抗戰爆發後，仍然供應日本海軍淡水、魚肉。並且與日軍達成協議：“此次行動，並非交戰，如中國海軍不攻擊日軍，日本艦隊也不攻擊中國艦隊，以維友誼。”
第十九路軍就是在這種情況下，憑借清一色的陸軍步兵，與陸海空軍編隊的日軍作戰的。
13日清晨，日軍發動新的總攻，野村一麵向閘北、八字橋、江灣進攻；一麵以主力從蘊藻浜架橋偷渡，企圖包抄吳淞後路。當天上午，雨雪紛飛，天氣驟冷，戰鬥打得異常激烈。中日雙方幾次展開殘酷的白刃肉搏，死傷均極慘烈。這次戰鬥，向蘊藻浜南端淞滬鐵路橋出擊的日軍，被第78師守軍擊退。向北端紀家橋出擊的日軍，被第61師守軍擊退，日軍進攻計劃再次被粉碎。
2月中旬，野村的職務由日本陸軍中將植田謙吉替代。14日，植田率部抵達上海，陸軍及海軍陸戰隊兵力增至3萬餘人。植田以總司令身份發表談話，他說：“要迫使十九路軍撤退。”2月18日，植田向蔡廷鍇提出《哀的美敦書》，提出數條無理要求，企圖“謀和”。
蔡廷鍇把它交給蔣光鼐，並召集高級將領會議。會上全體將領無比憤慨，決心奮戰到底。
這時，日軍全部兵力已達3萬多人，野炮70門，陸戰隊分布主要戰線；日本軍艦數十艘集中於吳淞口，飛機增加到60餘架。
和議未果，剛好蔣介石到浦鎮，張治中到浦鎮迎蔣。張時為國民革命軍第5軍軍長，遂向蔣報道：“十九路軍打得很艱難，應派軍隊支援，中央若無兵可派，治中願往。”
已經下野的蔣介石，此時為各方輿論的壓力而煩惱，聽了張治中的話便說：“既然文白願往，第5軍是我們唯一可以拿出作戰的部隊。現在實在無法可想，隻有把你的這個衛戍部隊抽出去作戰。”蔣當即向何應欽打招呼，要何應欽下令張治中率第5軍之兩個師參戰。第5軍的臂章符號，一律換成十九路軍的臂章符號。
第5軍的增援，使蔣光鼐等甚為高興。又值閻錫山派人送來重迫擊炮15門，炮彈600發。遂下令集中炮火，向日軍陣地狂轟，作為對植田謙吉通諜的複文。
20日晨，惱怒急燥的日寇發動了第三次總攻，日軍的這次進攻，是企圖突破中方防線南端地域，然後以主力向南席卷，將十九路軍殲滅於江灣、閘北地區。再以主力向北，殲滅第5軍於吳淞地區，這就是植田的所謂“中央突破”計劃。至22日，植田親率日軍傾巢出動，攻勢凶猛，十九路軍與其激戰5晝夜，至25日，日軍在我軍三麵包抄中，倉皇潰逃，傷亡慘重，中國軍隊又一次取得重大勝利。
此間，十九路軍敢死隊員，潛水炸傷日軍旗艦“楚雲號”。日本國內震動，且因勞師動眾，戰事無速決，引起反戰浪潮。為了挽救敗局，日軍一麵在東北加緊拚湊偽滿洲國，一麵再度整頓隊伍，派遣前田中內閣的陸相白川大將，接替植田。增調飛機200架，兵力增至近10萬人。
而我軍防守的戰線綿延百餘裏，戰鬥1個月，人員武器消耗極多，且補給又無望。全軍十九路軍和第5軍共計不足4萬人，敵眾我寡，處境十分艱難。
2月29日，日軍在白川指揮下，發動第四次總攻。日寇在大炮、飛機的掩護下，乘勢進襲，敵我短兵相接，血肉橫飛，雙方死傷慘重。3月1日清晨，日軍3萬餘人在瀏河登陸，由於十九路軍預備隊已全部用盡，無以應付登陸之敵，致使十九路軍中央陣地被突破。但十九路軍仍然拚死抵抗，希望受蔣介石指揮的上官雲相師能即刻投入援助，驅逐日軍登陸部隊，以使正麵戰線仍能維持。然而，上官雲相師始終按兵不動，下午，我方終因援絕兵盡，全線動搖。
在此不得已的情況下，蔣光鼐將軍隻好召集蔡廷鍇、張治中等會商，張治中沉痛之極，一言不發。蔡廷鍇怒目圓瞪，對賣國媚外之流大罵不已。戴戢司令捶胸頓足，悲痛欲絕。當晚11時，蔣光鼐懷著沉痛的心情含淚下達命令：向嘉定、黃渡第二道防線撤退。
3月2日，十九路軍向各界發出退守待援的通電：
我軍抵抗暴日，苦戰月餘，以敵軍械之犀利，運輸之敏捷，賴我民眾援助，士兵忠勇，肉搏奮戰，傷亡枕籍，猶能屢挫敵頑。日寇粹增兩師，而我以後援不繼。自2月11日起，我軍日有重大傷亡，以致力於正麵戰線，而日寇以數師之眾。自瀏河方麵登陸，我無兵增援，側麵後方，均受危險，不得已於3月1日夜，將全軍撤退至第二道防線，從事抵禦。本軍決本彈盡卒盡之旨，不與暴日共戴一天。
3月3日，國際聯盟開會決定，要求中日雙方停止戰爭，堅持1個多月的淞滬抗戰宣告結束。5月5日，國民政府與日方簽訂了《淞滬停戰協定》，將上海變為自由市，不設防，不駐軍，不抵製日貨。
淞滬抗戰，十九路軍陣亡軍官115名，士兵4300餘人，受傷約7000餘人。5月28日，在蘇州舉行淞滬抗戰陣亡將士追悼會。4萬群眾懷著悲痛之情參加追悼會。大會會場莊嚴肅穆，花圈如海，挽聯如林。廖仲愷夫人何香凝在演說中放聲大哭，感人至深。在場民眾無不悲痛萬分。
什麼時候中華民族才能改變這種悲慘、被日寇任意侵略的局麵呢？！
抗戰勝利後，國民政府在南京為十九路軍抗戰陣亡將士，修建了專祠紀念。
就在日寇不斷侵略中國的時候，歐洲法西斯國家也正在興起，由此在西方挑起了新的波瀾。這到底是怎麼回事呢？