進入市區後，日軍的推進度迅下降，一天最多隻能夠推進兩三百米，有時候還會在夜間被十九路軍再奪回去，而傷亡卻直線上升，短短的幾天時間，傷亡人數就達到數千人
令日軍感到惱火的是，十九路軍基本上不進行正面交戰，而是利用地形四出伏擊，精悍的小分隊神出鬼沒，忽前忽後，有時候從天而降，有時候又從河道里鑽出來，甚至會直接炸開牆壁出現在日軍的後方，使日軍防不勝防經過幾天的戰鬥，日軍下層官兵都被折騰得有些神經質，稍微有點風吹草動都以爲是十九路軍的襲擊，覺得每個地點都不安全剛開始，日軍也想效法十九路軍的做法，組建一批精悍的小分隊，逐家逐戶搜索前進，可是由於部隊的自動武器數量太少，和十九路軍的小分隊狹路相逢的時候，手持三八大蓋的日軍面對裝備半自動步槍的中國士兵，基本上沒有取勝的機會，最終只好放棄
急於報仇的日軍命令空軍出動大批轟炸機，對十九路軍的陣地進行轟炸，可是地面部隊又無法指出中國軍隊的具體位置，空軍只能選擇一些高大的建築物作爲目標，這樣盲目的攻擊只是白白浪費彈藥，幾乎沒有取得像樣的戰果
萬般無奈之下，日軍只好把希望寄託在海軍身上，先出動步兵誘使守軍的火力點暴露，然後再把位置向海軍報告，遊弋在黃浦江上的軍艦用大口徑艦炮對目標進行轟擊日本的海軍實力強大，派到上海的第3、第4艦隊有幾艘戰列艦，上面的大炮口徑大都在200毫米以上，最大的甚至達到400毫米，在這些大口徑火炮面前，即使是水泥鋼筋結構的民用建築都不堪一擊日軍在艦炮的支援下，成功地清除了一些火力點，稍微扭轉了不利的局面
然而，好景不長，日本軍艦夜晚停泊的錨地被秦翰林的手下無意中發現了，立即通知了十九路軍，孫百里隨後就派出一個營的兵力在嚮導的帶領下摸到江邊，在夜幕的掩護下發動突然襲擊，經過十幾分鐘的短促戰鬥佔領敵艦，用炸藥把兩艘戰列艦永遠留在黃浦江底
解決了日軍艦炮的威脅，又和租界達成了借道的協議，孫百里開始着手部署殲滅日軍第九師團他首先命令負責防禦第九師團的第師故意示弱，在遭到敵人攻擊的時候假裝不敵，誘使第九師團前進，然後第0師在第78師的協同下發動一次反擊，把防線前移，使第九師團的位置加突出，形成孤軍深入的態勢這時候，第九師團的前方是第師，右側是公共租界，左側是第0師，已經落入十九路軍精心設計的圈套
月2日午夜，獨立師悄悄進入公共租界租界工部局‘恰巧’在這天實施宵禁，路面上看不到一個行人，而租界的巡捕駐軍也同時忘記了對幾條特定街道的巡邏，兩個小時後，獨立師悄無聲息地出現在日軍第九師團的後方，完成了至關重要的一步
月3日凌晨四點，獨立師從後方，第78師從左翼，第師從正面同時發起進攻，開始圍殲第九師團的行動
在十九路軍的刻意安排下，第九師團的防線內很少高大堅固的建築物，進攻開始後，數十門重炮和過兩百門05毫米輕型榴彈炮同時開始怒吼，對日軍陣地進行地毯式轟炸十分鐘之後，步兵在工兵的配合下開始衝鋒，炮兵開始延伸射擊磚木結構的房屋在猛烈的炮火下迅被夷爲平地，接着又燃起沖天大火在睡夢中遭到攻擊的日軍驚恐萬狀，爲了避開大火，只得在街道上四處亂竄，好久才恢復秩序利用這段時間，攻擊部隊通過強有力的穿插，把第九師團分割成十幾段，然後逐塊吃掉
第九師團表現出極高的戰術素養和頑強的戰鬥意志，從最初的混亂中恢復過來後，殘存的士兵在軍官的指揮下，迅向一些比較堅固高大的建築靠攏，負隅頑抗一些反應迅的日軍用炸藥包把據點四周的民房全部炸平，使進攻部隊失去掩護，接着把僅有的坦克佈置在據點的四周，隨時準備發動反擊
第九師團長吉住良輔一面向派遣軍司令部請求增援，一面組織部隊抵抗十九路軍的進攻，他知道，只要能把中國軍隊拖到天亮，形勢就會完全逆轉過來，司令部肯定會利用這個難得的機會，抽調部隊圍殲十九路軍
連續吃掉十幾股日軍後，日軍的據點只剩下四，其中包括第九師團指揮部，這幾個據點都聚集了近千日軍，並且有坦克和火炮助陣由於據點四周的障礙物被清除一空，攻擊部隊必須直接面對日軍密集的火力，連續十幾次衝鋒之後，據點的周圍堆滿了中國士兵的屍體，可是卻沒有一次能夠接近據點二十米以內
擔任前線指揮的鐘武火冒三丈，命令部隊集中75毫米步兵炮對據點猛烈轟擊，然而，發射了幾十發炮彈後，鋼筋混凝土的建築依舊巍然不動
聞訊趕來的孫百里和正準備親自上陣的鐘武撞個滿懷，鍾武光着上身，左手短槍，右手大刀，腰裡還插着幾顆手榴彈，一副拼命三郎的架勢
孫百里沉着臉訓斥道：“鍾武，你是一師之長，你上去拼命部隊交給誰來指揮？你以爲自己還是個連長啊，動不動就上去拼命”
鍾武委屈地說道：“天馬上就要亮了，等敵人的轟炸機一來就沒有機會了，部隊傷亡這麼大，你看着就不心痛啊？”
孫百里反問道：“難道你上去就能把據點打下來？你以爲自己刀槍不入呀”然後問道：“敵人的火力怎麼樣？”
鍾武回答道：“太猛了敵人每個據點裡光重機槍就有好幾十挺，又是居高臨下，用探照燈一照，攻擊部隊無所遁形，根本沒有辦法靠近這幾座樓房好像是一些商行的金庫，修得特別堅固，重炮都未必能炸開”
孫百里想了想說道：“你還記得馬鴻興的部隊是怎麼對付中央軍的機槍的嗎？我們沒有坦克，可以試試這個辦法”
鍾武一拍腦袋，懊喪地說道：“我怎麼沒想起來呢”然後大聲命令道：“快去弄幾十牀棉被上來，越快越好”
孫百里看着對面據點上不停掃來掃去的探照燈問道：“你這裡有多少探照燈？”
鍾武感到有些奇怪，回答道：“有十幾部，你問這個幹什麼？”
孫百里解釋道：“你把探照燈全部集中起來，等部隊開始衝鋒的時候，同時對着敵人的據點開燈，讓小鬼子連眼睛都睜不開，看他們怎麼打”
鍾武埋怨道：“軍長，你有這麼好的辦法爲什麼不早說？”
孫百里不悅地說道：“你以爲我是神仙啊，這是看到敵人的探照燈纔想出來的”然後催促道：“還不命令部隊快點準備”