虎門主陣地炮台均有高炮掩護，日軍偵察機不敢低飛，效果不好。因為立功心切，1937年9月1日一架日機硬闖守軍高射炮密集區，當即中彈墜毀於黃潭，機師斃命，中方將飛機殘骸運回莞城，陳列示眾。
為了偵察水道，弄清水雷布防，日軍曾收買水匪劉阿九探究軍情，結果被我方抓個正著，即日就被槍決，一時大小漢奸震懾色變，不敢妄動。
日軍的目的是要切斷中國的海上補給通道，在進犯虎門要塞的同時，日軍派遣巡洋艦“夕張”和驅逐艦“朝顏”攻擊東沙島。
東沙島是東沙群島的主島，是當時中國海軍在南海諸島唯一設防島嶼，江寶容中校即率領海軍陸戰隊駐防該地，為東南沿海的氣象預報及戰艦通訊和航行安全提供幫助。
1937年9月3日，在軍艦火力的掩護下，日軍陸戰隊搶灘上岸。國軍的海軍守備隊奮力反擊，終因兵力懸殊、火力單薄，激戰一晝夜，彈盡力竭，終於失守。這一戰日軍也損失不少，至今尚存日軍司令官在東沙島上祭奠亡魂的照片。
一年之內，日軍將虎門外圍的東沙島、大鏟島、三灶島等重要島嶼盡皆占據，並多次對虎門要塞進行空襲。日軍一直試圖通過空襲摧毀粵海艦隊的海軍艦艇，尤其是“肇和”號和“海周”號兩艦，這兩艘軍艦雖然陳舊，但在自己熟悉的海域行駛，依托密布的島礁和曲折航道活動，機動靈活，日軍始終難識其蹤而無法摧毀。
（四）
在陳策被郭思演排擠走之前，整個虎門要塞的備戰一直有條不紊。
首先，陳策動用將近二百艘被征用的商船、漁船以及拆去艦炮的舊軍艦，滿載巨石沉下江底，水麵加布多道水雷防線，僅虎門水道就布下沉底雷和錨雷2000餘枚。僅留下一條自己才知道的狹窄航道，靠引水員引導才能進入。日軍在虎門水道折騰了一年也沒有排掉多少水雷。
其次，虎門要塞加緊修台護壕，布設火炮。前清炮台胸牆多為紅砂條石或三合土，陳策從香港購進大批水泥和鋼板，加強防護炮台工事。
修繕後的虎門要塞被陳策布防為三線：最外端的大角、沙角炮台為第一線，橫檔炮台為第二線，鎮遠、威遠炮台為第三線。
按正常布防，應該是大炮在後，小炮在前，陳策自知力量不足，想出一個外硬內空的“核桃殼”奇陣：把炮台重火器，即清光緒“洋務運動”年間購入的德國23和25厘米的克虜伯大炮和英國維克斯大炮統統部署在前沿，而後麵的炮台隻裝備輕型火炮，用於打擊繞到大角和沙角背後的敵艦。
這些前清舊炮炮身長、管壁厚、射程遠、威力大，雖然已陳舊落後，但保存完好，還保持著強大的火力。備足彈藥兼訓練好炮手，依托險峻地形，成為陳策退敵的強大武器，後來的海戰也證明了這一點。
後期郭思演購買的高射炮射程達不到隻能對付低空飛行的飛機，但是射程隻有原來的一半，延時引信卻仍然是按照標準射程來設計，一道拋物線下來，可不是炸傷了自己！
而且這些高射炮的的口徑，與陳策之前購置的三個連編製的高射炮並不匹配，所以說郭思演是個十足的笨蛋，槍斃不足為惜。彭小文的辦法，是暫時更換炮彈的延時引信，形成高地空兩個火力網，統一交給廖耀湘的防空軍縱隊集中使用，十二門20mm口徑高射炮防高空，八門37mm口徑高射炮防低空，再加上四十二門高射機槍組成的防空網，由於日軍無法使用三灶島機場，防止日軍飛機對炮台的襲擊，基本可以保證。
（五）
廣州會議結束後不到一個星期，日軍白天派出派出多架飛機偵察，根據高射炮的炸點，遠處的日艦推斷出粵海軍兩艘主力艦的錨地，當晚就派出“夕張”等三艘主力戰艦乘夜潛伏在虎門外舢舨洲的後麵。準備先摧毀“肇和”、“海周”兩艘主戰軍艦，消滅粵海艦隊的反擊能力。
拂曉，“肇和”和“海周”例行巡邏，“海周”領先，“肇和”跟後，從大虎出發向大角炮台航進，至沙角炮台附近，前方的“海周”了望兵發現3艘敵艦黑影，急以信號報告要塞及“肇和”。
日艦顯然有備而來，兩艘粵軍艦還沒有擺開戰鬥隊形，日軍的炮彈已經劈麵而至。
“海周”號連忙用艦前唯一的頭炮還擊，可開戰不久，艦體就被擊中，舵鏈中斷，戰艦不由自主地依慣性向外衝去。
“肇和”號接要塞信號，炮兵全體就位，加速前進，向敵艦攻擊。
日軍分兵，以“疾風”、“追風”攻擊“海周”，“夕張”集中火力攻打“肇和”。陳策親自登上海拔140米的虎門炮台指揮作戰。沙角燈台島炮台接令，開炮支援我方艦船。霎時間，海麵上炮聲震天，硝煙彌漫。
“夕張”號巡洋艦上的6門14厘米大炮接連向“肇和”號開火，“肇和”號上的兩門15厘米阿姆斯特朗主炮雖然陳舊，卻依然準確，命中“夕張”多炮，其中一炮直接打中它的煙囪，可惜炮彈沒有爆炸。
由於雙發差距實在太大，不久“肇和”被嚴重擊穿進水，支撐不住了，隻好轉舵撤退。
“海周”轉舵撤退時艦尾被洞穿，戰艦下沉，因水淺艦體坐礁。
日軍對虎門要塞的各個炮台射程情報掌握相當精確，三條軍艦一直都是在炮台炮火的射程邊緣，尤其是最為忌憚的虎門主炮台主炮，日軍都躲的遠遠的！
日軍興奮地發報，稱粵海艦隊的主力戰艦已經被摧毀，粵海艦隊已經喪失了反擊能力！
“乘勝搶灘！占領炮台！”日軍海軍艦隊司令向艦隊發布指令！跟隨日軍艦隊的運兵船甘丸號開始向虎門要塞推進，試圖登陸搶占炮台。
日本並不知道，陳策在虎門炮台為他們準備了“殺手鐧”，而且不止一招！