中国第五军士兵在誓杀倭寇的决心书上签名
1932年2月4日，盐泽幸一撤职后，日军第三舰队司令官野村吉三郎中将接任上海日军总指挥，并调植松炼磨少将为海军陆战队指挥官。同时，日本陆军中央部调派陆军第九师和混成第二十四旅增援上海作战。
增援上海的日军混成第二十四旅，于2月6日在佐世保集中启航。驶向吴淞口。为掩护该部登陆。日本上海陆战队在植松少将指挥下，从7日7时50分开始，集中全力进攻吴淞，日军先以飞机10架，沿淞沪铁路线轰炸中国守军阵地，继以陆战队猛攻吴淞地区中国守军第一五六旅第四团阵地。同时集中军舰24艘、火炮30余门、飞机20余架，对蕴藻浜车站、吴淞镇、狮子林炮台实施轰击，配合地面进攻，守军浴血抗击，战至12时，将日军击退。
8日拂晓，日军混成第二十四旅分三路向张华浜、蕴藻浜、吴淞镇进攻。日海军司令部发言人于10时向美驻沪记者扬言，日军决心在午前占领吴淞。至傍晚，日军攻击达10余次，均遭失败。23时许，日军向引翔港、杨树浦、狄思威路退却。日军在进攻吴淞的同时，以一部兵力在纪家桥偷渡，企图袭击守军后路，被守军发觉击退。另以一部兵力向八字桥、江湾进攻，企图攻占江湾、大场，截断吴淞守军与闸北之间的联系，亦未得逞。
10日，中目守军第一二二旅第六团由刘家行进至杨家行，防守胡害庄沿蕴藻浜北岸至吴淞之线。请缨赴援的张治中第五军第八十六师第二六一旅于12日由南翔进至嘉定，并派一个团接替罗店第一二二旅第四团之防务。
11日．野村对西方记者宣称：“日军渡过蕴藻浜之日，即为日军行动终止之时。”“日军在吴淞踏平华军壕沟之日，为时不远，请诸君拭目相观，届时即可结束华东之抵抗”。12日，日军混成第二十四旅为在蕴藻浜北岸夺取进攻吴淞的支撑点，两度在纪家桥附近架桥，均遭失败。12日晚，日军利用夜暗在纪家桥附近架桥成功。13日拂晓，日军在烟幕弹掩护下强渡蕴藻浜，在曹家桥附近突破守军防线，第十九路军急调第六十师第一二二旅增援，将渡河日军包围。日军数次突围均遭失败，双方展开肉搏格。被围日军在其救援部队接应下拼力突围，但仅有少数突围后被救援部队收容后撤，大部被歼。同日，日军在江湾、闸北地区亦以一部兵力进攻。14日拂晓，日军再各以一部兵力分别进攻江湾、八字桥、青云路、天通庵路等处，均被守军击退。至此，日军已无力组织新的进攻，被迫原地固守待援，并在英、美、法、意等国公使出面调停下，再次处于休战状态。野村企图从几路包抄吴淞中国守军的计划，终被粉碎。
日军在炮击后发起进攻
第五军军长张治中（左）在指挥
中国军队在庙行痛击日军