攻击作战的失利，削弱了中国军队防御作战的力量，遭受严重打击的日军随即反扑过来，以其主力向第21集团军猛攻，北侯宅、谈家头一线阵地被突破。10月23日夜，第21集团军不得不向顾宅、大尝走马塘、新泾桥、唐家桥一线转移，第9集团军左翼各师，也随后撤至大场附近。乘中国军队撤退之机，日军加强攻势，先锋直指大常又一场大血战，在大场地区展开。
大场镇位于上海市郊东北部，大场很小，它只有0.36平方公里的面积。京沪铁路和走马塘河围绕着只有一条街道的大场镇。3里长的小街上拉扯出九桥十八弄，这里以产销棉花和土布出名，从陕西、安徽和山西来的客商设店贩运，生意兴拢历史上这个上海北郊的不起眼的小镇屡遭兵灾，几度兴废。1645年清兵"嘉定三屠"，血洗大场，全镇男女无一幸存。
19世纪的30年代，大场又一次淹没在炮火硝烟中。
自从日军从吴淞口和长江沿岸增援登陆，中国军队重兵云集大常这里南临闸北和京沪线。东是江湾和淞沪铁路。东北是庙行、张华浜、蕴藻浜、炮台湾。北通刘行、罗店、狮子林和浏河。西面是南翔、陈行、广福、嘉定。它像一个圆心，从这里出发可以辐射淞沪战场的每一个据点。距江湾、虹口日军阵地仅几里路，是淞沪战场中路抗击登陆之敌通往市区会师的最后一座战略要地。如果大场失守，两路日军合兵一处，战场形势立即就会发生不利于中国军队的根本逆转。
防守大场的一开始是国民党军战斗力最强的，以"鹰犬将军"宋希濂为师长的第36师。该师1932年参加了"一.二八"淞沪抗战，后成为南京首都警卫师。1936年"西安事变"被紧急调到西安对付张、杨，后一直驻扎在此，"八.一三"开战之前奉调淞沪战场，沿途一切军地车辆，皆为其让路，民众慰问的物品鲜花也点名献给该师，一时间，这个师声名愈发显赫。在汇山码头攻击战中，该师打得很出色，曾一举攻入日军海军陆战队大楼底层，虽因伤亡太大而未能攻克，但其神勇已与67师防守罗店、98师死守宝山等一起扬名中外，成为淞沪会战中最动人的篇章。但是该师受到的伤亡也是巨大的，到大场防御战时，全师已死伤1.2万人之众，因此，不得不撤下补充休整，以其他部队接替。
突破了蕴藻浜防线的日军第101师团，沿着沪太公路方向的终点大场进攻。大场四周一马平川，只有走马塘河像一条绿色绸带从西南角潺潺流过。中国军队在大场四周筑有坚固的步炮阵地，但日军的飞机天天轰炸，守军伤亡很大，部队换防了一批又一批。
从贵州开赴上海作战的第43军26师经过了46天的长途跋涉于10月16日拂晓到达昆山。大场告急，他们当天晚上就乘汽车到达大场附近的洛阳桥待命。这里接防的、领弹药给养的、运送伤病员的，人涌如潮，你推我挤。村庄已被炸毁焚烧，门窗梁柱还有烟火缭绕。26师的官兵只好找竹林和棉花地露营。第二天，他们就开赴了第一线接防，为36师的预备队。敌机狂轰滥炸，枪炮整日不停，还没有正面交锋，一天下来26师伤亡即达百余人。
贵州部队装备简直简陋到极点，1个连只有3挺机枪，50多支老掉牙的汉阳造。第152团的阵地距离敌人只有200米。炮弹掀起的泥土像浓烟大雾，密集的炸弹轰坍了工事。5连副何聘儒是刚从教导队下连队的，连队的正面防地有100米宽，枪炮炸得抬不起头，阵地上到处是残臂断肢，战壕中满地堆积血水。敌人炮击后再次冲锋，幸存的守军宁死不退，他们等日军临近时，冲出战壕，用刺刀和日军白刃格斗，厮打滚杀，刺刀刺弯了就改用拳头、枪托，甚至牙齿，有的全身捆上手榴弹，与敌同归于荆何聘儒被炸弹掀起的泥土掩埋了，手臂也负了伤。他慢慢地从泥土下爬出来，又上了战场。
7天7夜的血战，全师4个团长阵亡2个，14个营长伤亡了13个，连排长伤亡250多人，全师5000多官兵下阵地时仅剩500多人。
坚守大场以北一线的是第57师337团。57师在淞沪抗战中战浏河、守罗店、攻月浦、扼大场，转战四方， 英勇顽强。10月下旬，57师师长阮肇昌临危授命要169旅337团固守大场北线。日军炮火轰击了几天，阵地岿然不动。黔驴技穷的日军乘黑夜发起了攻击，他们驱赶了几十头水牛闯进了337团的阵地，日军步兵紧随着牛屁股后呐喊冲锋。守军开始不知所措，等到看清敌人阴谋，便机枪扫射，步枪阻击，被打伤的水牛乱叫乱跳，在敌阵中四散奔逃，反而踩伤和撞倒了不少敌军步兵。在强大的火力扫射下，日军狼狈败退。
参加蕴藻浜、走马塘和大场作战的日本空军第3飞行团给中国守军造成了极大的威胁。第3飞行团是9月下旬从台湾调来上海的，佐贺忠治少将率领了这个只有37架飞机的飞行团密切配合日军101师团和第9师团、第3师团攻击刘行和大场的中国守军，起到了非常重大的作用。第3师团司令部于10月25日对第3飞行团发出通报：
师团参加作战以来，即得到航空部队之协助，连续集中之轰炸威力，给中国军队在精神上造成极大之恐怖感，对我第一线战斗部队的战斗情绪是一个很大的鼓舞，因有这样的支援，才使战斗有很大的进展，在此表示感谢。现将第一线部队对空中支援作战情况及希望综合如下：