9月25日连日来，战事重心仍在江湾、罗店、刘行等地。日军援兵增多，又一批军火抵沪，其主力舰“长门”号、“陆奥”号也先后到沪。

9月28日日军发动第4次总攻。国联大会一致通过中国问题议决案，谴责日机滥炸中国平民。

9月29日长谷川清派员访英、美、法等国驻沪海军司令，要求各国军舰移泊浦江下游，以便日军进攻南市。

9月30日中国代表在国联大会上，要求确认日本为侵略国。日军在沪参战兵力增加到20万人以上。日军步、骑兵向刘行东北我军阵地猛冲，突入阵地约3公里。我军转移到蕰藻浜、陈行、广福、施相公庙一线。

10月1日日首相近卫、陆相杉山、海相米内和外相广田举行四相会议，决定《处理中国事变纲要》，扩大华北和华中战局，设想通过10月攻势，迫使南京政府议和，以结束战争。

日军部署对上海的兵力：1、以3个师团向大场镇攻击；2、第11师团进入杨泾一线，回旋掩护其右侧面；3、以第13师团作第2线，在主力的右翼之后；4、攻击大场镇，进入苏州河一线，向南推进；5、进攻目的是进入苏州河一线，消灭上海北面的中国军队，封锁上海西南面，进而攻击南翔。

据上海《立报》讯：“八·一三”以来，日军伤亡已逾3万人。

10月2日日军总司令松井石根，限部属3天内占领嘉定、浏河、刘行、大场、闸北、浦东等处。敌集中兵力向罗店、刘行发动进攻；我军沿沪太公路撤退约1000余米。

晚，敌以轻型战车30余辆，协同步兵1600余人，由北四川路冲入我方警戒线。英国伦敦推行“大中华运动”，支持中国抗战。

10月3日晨，日军向沪太公路东西两侧进攻，使用毒气及达姆弹。敌舰驶入常、澄交界的段山港，向岸上民房轰击。

10月4日日外务省特派在野外交家伊藤等10余人抵沪，诱胁我军停止抵抗。战斗仍在罗店、刘行附近进行，敌企图渡蕰藻浜。

10月5日夜，我空军轰炸日军阵地。

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