日军也在以极高的效率进行在上海方向的部署，自十月下旬开始仅十几天之内，就有轻易不被动用的关东军和朝鲜军各一个师团，以及两个新建师团、一个混成旅团、两个炮兵旅团等十余万部队被快速的运送到了上海，使上海派遣军的总兵力达到了近三十万。
日本军部的意图是，即便没有实现三个月灭亡中国的目标，但也必须在三个月内占领上海。
十一月十四日清晨，日本上海派遣军在经过充分准备之后，开始向中国军队的防线发动了全线的进攻。日军首先动用了数百门大炮、出动了一百余架飞机，向中国守军阵地进行了狂轰滥炸，紧接着就以八万余人的兵力和数十辆战车，在多个地段发起了攻击，仅用四个多小时就在中国军队的第一道防线上取得了多处突破，并继续以重兵向中国防线的结合部突进，试图把市区一带的守军与两翼分割开来。
而另一个方向上，有一个师团和一个旅团的日军，在大批海军舰船的掩护下，不顾地形不利和伤亡重大，在长江口的曹径一带完成了登陆，并且占领了浏河，对淞沪防线左翼的中国军队后方构成了严重威胁。
日军这次进攻的规模和迅猛程度、以及不惜代价的超常举动，完全超出了第三战区的预料，不仅使得原计划在第一