9月9日上午10时，敌舰炮集中人力向我军右翼军沿军工路一带猛烈射击，并以飞机轰炸和一个步兵师团进攻，激战至薄暮，双方伤亡惨重，仍相持对垒。

月浦、罗店一线和淞沪公路、蕰藻浜附近，双方也展开激战。

我空军轰炸日机场，炸毁敌机10余架。

9月10日晚，第15集团军右翼阵地被突破，我退至杨行、月浦新阵地，与敌对峙。

9月11日杨行我军阵地被敌突破。吴淞之敌占张家村、吴家宅一带阵地。我第3区长官部，命令第9集团军向北站、江湾、庙行、蕰藻浜右岸一线转移。

9月12日午后，日高级将领在日沪领署召集临时会仪，商讨今后总攻我军阵地策略。

我军放弃第1道防线。中国出席国联大会，首席代表顾维钧就日本侵华事件向国联递交申诉书。9月15日我军攻克罗店镇。反攻杨行，日军败退。

9月16日我军击落日机4架。

9月17日我军全线退守北站、江湾、庙行、罗店以南、施相公庙与浏河。英、美、法、意等国驻沪海军司令通知上海市长俞鸿钧与日军谷川清，要求中日双方飞机勿飞越租界上空，高射炮勿向租界方向射击。

9月18日双方在刘行、罗店西激战，毙伤敌千余人。毁敌战车3辆，击落敌机1架。我军退到罗店以西。我空军夜袭虹口日军阵地及飞机军械库，击毁日舰2艘。

9月20日日海军第3舰队司令长谷川清通告各国驻华使节，日空军将轰炸南京，指定各国官兵离开南京。此通告遭到苏、英、法等国抗议。

9月21日我统帅部令第3战区调整部署，分为右翼、中央、左翼3个作战军。右翼军总司令张发奎，辖第8集团军及第10集团军；中央军总司令朱绍良，辖第9集团军；左翼军总司令陈诚，辖第15集团军及第19集团军。蒋中正兼任第3战区司令长官。日陆战队在崇明登陆。

9月22日国民党中央通讯社发表中共中央7月15日交付国民党的《中共中央为公布国共合作宣言》。

9月23日蒋中正发表谈话，承认中共的合法地位；并公布中共7月15日发表的《共赴国难合作宣言》。沪战重心移江湾。刘行、罗店方面战事激烈。

9月24日蒋中正答外国记者称：“中国为各国而战，各国应该援助中国。”

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