300架能用于空战，全是进口于欧美，没有一架是中国兵工厂自主制造的；而日本现役执勤作战飞机3000架，绝大部分是日本本土企业生产制造的，以三菱为首的日本重工企业，每年以1000架军用飞机产量翻倍递增生产；日本已经能自主生产航空母舰和巨型战列舰，日本‘长门’号战列舰的主炮口径为410毫米，射击半径覆盖整个上海城区，但日本没有出动航母和战列舰前往上海附近海域作战，认为中国海军太薄弱，就出动第3舰队，由29艘舰船构成，有老掉牙的‘出云’号巡洋舰，‘出云’号是1909年日俄战争时的军舰。
而淞沪会战时中国参战军舰总吨位为9088吨，不如日本一艘‘出云’巡洋舰的吨位（约1万吨），日本海军根本就没把上海的中国海军当对手。
日本空军飞机很快占据上海的制空权，频繁轰炸上海的军事堡垒和重要工厂，上海浦东三林堂的淬火玻璃厂和淬火面粉厂也遭到日军飞机的轰炸，被迫全面停产，8月14日起，刘悟透就迅速把浦东工厂员工和重要设备船运至汉口。
8月底，7万日军凭借海陆空重型武器的巨大优势和极强的单兵训练素质，开始势不可挡全面反攻30多万的中国军队，在305毫米榴弹炮和无数迫击炮的轰炸下，招架不住的中国军队开始节节败退，损失惨重。
9月5日，日军集中30余艘军舰，掩护陆军向宝山发起猛攻，守卫宝山的第十八军第583团第3营500官兵，浴血奋战二昼夜，几乎全部牺牲。
9月初，蒋发现淞沪地区7万日军所向披靡，上海不保，他又紧急号召全国各地军队火速前来上海支援。
国民党中央军、川军、湘军、桂军、皖军、赣军、粤军、西北军、东北军，约70个师，共80万官兵，陆续赶赴上海地区，希望能以兵力人数优势压制住武器装备优势的7万日军。
病急乱投医，此时的老蒋认为上海战区的日军只有7万人，无法分兵，如果集合中国优势兵力，也能快速围歼狭窄地区内的这股日军，蒋就把守备杭州湾北岸10万兵力的张发奎第8集团军也调到淞沪战场加强进攻日本派遣军三个师团。
日本统帅部见主场作战的30万中方军队陡然增加至70个师80万人，担忧淞沪3个师团7万人的日军会吃亏，就又派遣本土日军第101师团、第9师团、第13师团赶赴中国上海支援华中日军，三个新派遣师团于9月底成功登陆上海。
日本统帅部又从中国华北战场抽调日军部队沿海船运，增援上海华中日军。
到10月初，日军在上海地区总兵力人数达到26万，而且都是训练有素的甲等精锐师团。在10月份，双方激战整整三十天，互不后退，挖深壕准备持续僵持对峙，奉陪到底，不决雌雄，誓不罢休。炮击白刃厮杀和飞机轰炸惨不忍睹，尸体堆积成山。赶赴的5万川军全军覆没，湘军也打成光杆司令，国民党中央军主力伤亡惨重。
战斗力较强的桂军第21集团军于1937年10月奔赴淞沪战场，在蕴藻浜战斗中，第21集团军四个师约4万人发起冲锋反攻，但因日方防线平均每17米就配备有一门火炮，且有240毫米榴弹炮和军舰舰炮支援，射程二十公里以内，而桂军的炮弹射程只有日军的四分之一，火炮数量更是只有日军的十分之一，双方根本无法近距离枪战。
桂军单兵素质也不比日军士兵差，但此时双方对抗完全被远距离火炮主宰。
在日军狂轰滥炸下，无法近身肉搏枪战的桂军4个师伤亡惨重，后续2个桂军接防也无济于事，6万精锐桂军被日军大炮轰死近5万，幸存万余桂军在大撤退时退至浙江修整。
尽管华中日军在火炮武器装备和单兵素质上占有很大优势，但中方援军正从全