张治中回到军部已是3月1日凌晨。军情紧迫，不敢怠慢，便令宋希濂统二六一旅开往田湾，又令各部补充粮弹兵员，修复工事，准备迎敌。令未毕，敌军攻势已经发动。先是日军飞机，每二三十架一群，结队飞临上空，机枪横扫，炸弹乱扔。第一群刚去，第二群又到，未有间歇。
飞机轰炸时，敌野战炮，舰炮，不下数百门，一齐开火，炮弹铺天盖地而来，无分前后左右，阵地皆化成火海，房屋树丛，多被烧焦。堑壕毁去十之七八。炮击三四个小时，日军大队步兵，由坦克、装甲车引导，分为四路，蜂涌而来。左一支军攻吴淞要塞；右一支军攻闸北；中央两支军分攻江湾、庙行，每支军各五千人枪。
张治中急令迎敌。将士先以余存火炮轰击敌军坦克、装甲车，又以重机枪远射敌大队步兵。待至近前，方以步枪、手榴弹迎战。虽有层层火力，日军仍不顾伤亡，直趋阵前，竟至短兵相接，白刃格斗。自闸北到吴淞口百里地，一时硝烟蔽天，杀声、枪声、炮声，震天动地。两军恶战半日，每一处堑壕、每一段沟渠、每一片小树林、坟地，皆要反复争夺，阵地失而复得，得而复失，反复易手。正相持不下时，忽有报来，是说日军大队，约有万人，已在戚浦塘河口七丫口登陆，正向东往第五军左侧后推进。张治中大惊，一面急报蒋光鼐，一面传令宋希濂，速统所部，兼程赶往七丫口迎敌。