日军从813以后至11初已在中国上海地区先后投入6个多师团，但仍不能象开战时所预期的那样迅速摧毁中国军队的战斗意志，至10月中旬就开始考虑在国军的战略侧翼杭州湾登陆，但因气候和水文条件等因素限制，登陆一直延至11月5日。中国守军在开战时即注意到杭州湾的重要意义，于8月中旬就令第8集团军防守湾的北岸，但随着战事的发展，第8集团军兼顾右翼作战军的任务，同时战区于9月中曾计划逐步退守吴福线等战略防线，杭州湾的防守一直未能得以加强。5日拂晓，日军近两个师团的兵力利用浓雾掩护从金山卫一带登陆，迅速击溃沿岸守军，于8日基本控制杭州湾北岸。日军登陆成功后迅速调整指挥系统，编成了“华中方面军”由松井石根大将统一指挥，此时日军在上海及周边地区的兵力已加强到10个师团（其中两个是由华北调来）。

由于右后侧翼已被日军迂回，在上海战场坚持了3个月苦战的国军开始向吴福线方向溃退，第9、19集团军所属部队于10日沿京沪线两侧撤退时遭到日机日夜轰炸，部队联络中断乱成一团，幸好15和21集团军在浏河镇至嘉定的新泾河河西岸固守，战区主力才得以掩护后撤，掩护任务完成后两集团军后撤至太湖西南的孝丰、宁国一带。

日军除于淞沪正面向国军追击外，另约3个师团沿京杭国道西进，先后攻陷平湖镇和嘉兴，并向吴兴推进。国军第7军（周祖晃部）于吴兴阻击日寇，新抵战区的川军23集团军（刘湘部，约6个师，但抵达的约5个师）也立即开往广德策应。第7军在吴兴阻击日第6师团主力6天后不支，退守孝丰宁国附近。23集团军在长兴广德一带掩护锡澄线后撤的国军，阻击追敌达十日之久，12月初退守宁国一带，淞沪会战至此结束。

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