"虹桥事件"之后，中日关系急剧恶化，双方暗中厉兵秣马，战争随时有可能爆发。但都比较谨慎，似乎都在等待对方率先打出第一枪。蒋介石和南京政府按照既定方针，"决心围攻上海"，战略上还是摆出主动出击的态势。8月12日，南京国民政府决定以军事委员会为抗战最高统帅部，并遵国民党中央执行委员会第20次常委会决议，特任蒋介石为陆、海、空军大元帅，统帅全国抗战。当天，蒋介石主持召开最高国防会议，策定全国作战指导原则："国军一部集中华北持久抵抗，特别注意山西之天然堡垒；主力则集中华东，攻击上海之敌，力保吴淞要地，巩固首都；另以最少限度兵力守备华南各港。"
此时，淞沪围攻部队均已"输送进行完毕"，主力3个师又1个旅及炮兵部队均进入指定位置。按张治中原先计划，围攻部队将于13日拂晓发起攻击，"本想以一个扫荡态势，乘敌措手不及之时，一举将敌主力击溃，把上海一次整个拿下"。不料，8月12日晚，却接到蒋介石"不得进攻"的命令。张治中急电报告："我军业已展开，攻击准备也已完毕。"收到的回电仍是：不得进攻。原来，由上海租界各国领事组成的外交团为避免城门失火、殃及池鱼的情况出现，影响在沪利益，于该日下午召开了淞沪停战共同委员会紧急全体会议，予以调停。中国代表上海市长俞鸿钧表示："如日方不向我攻击，当绝不向其攻击。"日方代表驻上海总领事冈本季正亦作"同样表示"。然而日本人的表示，从来只是口头上"表示"一下而已，尔后表示的是枪声。
正当蒋介石满怀希望等着英、美诸国调节、按兵不动之际，敌我双方在宝山路上的八字桥擦枪走火，遂成为淞沪会战的开端。5年前第一次淞沪抗战也是在八字桥首先打响，历史，有时有着惊人地相似与巧合。
1937年8月13日上午9时15分，日本海军陆战队一部越过租界，到宝山路、北四川路等地布防，与在八字桥一带修筑工事的中国军队第88师262旅523团1营先头部队迎头相遇。在短暂地沉寂之后，冲突忽然爆发。分不清是哪方首先开枪，事后双方各执一词，都认为对方率先挑衅射击。日军随即开始沿北四川路、军工路一线发起进攻，停在江上的海军舰炮轰击闸北第87师、第88师守区，两师旋以迫击炮还击。
下午4时，日军再度炮击，并以步兵大举进攻驻防八字桥、江湾的淞沪警备区保安队。8月14日，中国外交部发表《自卫抗战声明书》，严正宣告："中国绝不放弃领土任何部分，遇有侵略，惟有实行天赋之自卫权以应之"，"中国为日本无止境之侵略所迫，兹不得不实行自卫，抵抗暴力"。与此同时，张治中在上海对新闻界发表谈话：
"昨下午4时，日方军舰突以重炮向我闸北轰击，彻夜炮声不绝，我居民损失奇重。同时复以步兵冲出界外，进攻我保安队防地，我方仍以镇静态度应付，从未还击一炮。现日方又大举以海陆进攻，我为保卫国土，维护主权，绝不能再予容忍。事至今日，和平确已完全绝望，牺牲已到最后关头，御侮救亡，义无反顾。兹应郑重声明者，上海和平既为日方炮火所震毁，而我祖先惨淡经营之国土，又复为敌军铁骑所践踏，不得不以英勇自卫之决心，展开神圣庄严之抗战。"
同时张将军慷慨激昂地表明抗敌决心："本军所部全体将士，与暴日誓不共戴一天。……我十万健儿之血肉，即为保卫国土之长城！绝以当年喋血淞沪、长城之精神，扫荡敌军出境，不达保我领土主权之目的，誓不终止。"喊出了全民族的心声，给了前线将士巨大的鼓舞和激励。
日本政府于8月15日也对战争发表声明，居然说："为了惩罚中国军队之暴戾，促使南京政府觉醒，于今不得不采取断然之措施"，把侵略别人说成自卫，真是无耻到了极点。随即日本大本营下令编组上海派遣军开赴上海作战，主要有第3师团（师团长藤田进）、第9师团（师团长吉住良辅）、第11师团（师团长山室宗武）等部队，派遣军司令官松井石根。
八字桥战斗打响后，局势已不可逆转。8月13日晚，蒋介石电令调防西安的宋希濂第36师"火速开赴上海参战"，沿途一切车辆一律让行。又令正由武汉增赴华北的罗卓英第18军所属第11、第14、第67师"转向苏州输送"，广东、广西、湖南、四川各地方军抽调部队迅即增援上海。当夜，国民政府军事委员会发布命令，将京沪警备部队改编为第9集团军，张治中任总司令，下辖刘和鼎第39军、第36师、第87师、第88师、杨步飞第61师、夏楚中第98师、彭善第11师、罗启疆第345旅和淞沪警备司令部，负责攻击虹口及杨树浦之敌；苏浙边区部队改编为第8集团军，张发奎任总司令，辖李崧山第55师、阮肇昌第57师、钟松独立第20旅、张銮基独立第45 旅、蔡忠笏炮兵第2旅，负责守备杭州湾北岸并扫荡浦东之敌，以炮兵攻击汇山码头、公大纱厂，支援浦西第9集团军作战。攻击时间定于14日拂晓，空军出动飞机，协同地面部队进攻。
8月14日晨7时，25架中国空军战机在霏霏细雨中分别由杭州笕桥、安徽广德机场起飞，向上海市区和黄浦江江上的日军目标投下炸弹。下午3时，第9集团军总司令张治中命令各部发起总攻击。4时，炮兵轰击日军据点，我第87师进攻日军俱乐部、海军操场及沪江大学、公大纱厂等阵地，第88师主力则向日军坟山、八字桥、法学院、虹口公园据点猛攻，从左右两翼对驻沪日军包抄夹击。日军一面倚恃优势武器和据点固守，一面等待援军。