经过两小时生死搏杀，罗店又回到了守军手中。战斗结束，蔡炳炎松了一口气，突然飞来一颗炮弹，炸死了一大片官兵，蔡炳炎倒在血泊之中，壮烈殉国。继黄梅兴之后，他是中国军队在淞沪会战中牺牲的第二位将军。
张治中和蔡炳炎很熟，惊闻这个勇敢的安徽人在罗店阵亡，不由泪流两颊 悲痛之时，为他作词一首，寄托哀思： 满庭芳 缅怀蔡炳炎 寡言少语，忠厚老实，离乡从军，纵马横刀十余年，尽心尽职。淞沪战役挺身出，高举抗日救国旗。罗店战身先士卒，功德传后世。
这时，日军第三批增援部队从川沙口登陆，在飞机和大炮掩护下，向罗店推进，再一次占领罗店。陈诚同罗卓英商量，命令能攻善守的湘军第十四师增援罗店。他们从长沙出发，乘车坐船来到苏州。师长霍揆章和参谋长郭汝瑰都认为，部队都是湖南人，从未来过素有“天堂”之称的苏州，想趁此机会放假一天，让官兵们去看看苏州的名胜古迹。谁知放假通知刚下达，官兵们兴奋不已，正要上街，陈诚的电话到了，命令他们在两小时内赶到罗店。
官兵们只好背起行囊，继续急行军。霍揆彰和郭汝瑰认为，日军刚到罗店，立足未稳，情况不明，立即向日军发起攻击，取胜的可能性大，决定派第四十二旅的高魁元第八十三团担任主攻，第七十九团迂回到日军背后，形成前后夹击态势，彻底歼灭这股日军。陈诚批准了他们的方案，命令第六十七师和彭善师各派一个旅协同作战。
天一黑，高魁元指挥部队发起进攻，因部队刚到，地形不熟，走出不远，被河流挡住去路，好不容易找到一座过河的小桥，没想到日军正守候在桥边。高魁元团在明处，日军躲在暗处发射机枪，许多官兵糊里糊涂倒在日军枪口下。高魁元团被封锁在桥边，无法接近罗店。
第七十九团顺利地迂回到日军后背，冲进罗店以北的日军驻地，击毙了两名日军指挥官，缴获了一大堆枪支弹药。他们进攻时走过了一座浮桥，返回时浮桥被日军炸毁了，近千名日军把他们包围在河边，逼得官兵们纷纷跳河。那些不会游水的官兵，葬身在无情的河水中。
高魁元团吸引了日军的注意力，彭善师乘虚占领了罗店以北，第六十七师进占罗店。下午，日军天谷支队发起更大规模的进攻，傍晚又把罗店夺去。双方为了争夺小小的罗店，伤亡惨重，各死亡九千多人，整个罗店血流成河，遍地尸体。
陈诚和罗卓英为了减少伤亡，让部队喘息，决定将部队后撤五公里 报告送到蒋介石手里，蒋介石回电：“罗店至关重要，必须限期占领。要求将士有进无退，有我无敌，不成功便成仁”
陈诚和罗卓英接到电报，知道蒋介石是非夺下罗店不可，再也不敢对他提“后撤”二字。他们组织第十一师、第十四师、第五十一师、第五十八师和第六十七师共五个师的兵力，进行顽强反击。连战两天，未获成功。到了10月4日，蒋介石大发雷霆，给他们冷冷地甩下一句话：“今天如果夺不回罗店，师以上军官统统就地处决”
中外记者蜂拥罗店前线，采集最新消息，一时间，罗店成了全国关注的焦点。老百姓碰到一起，议论最多的就是罗店。这个说：“罗店被日军占领了”那个说：“你的消息过时了，我们已经夺回来了”另一个人说：“不对！最新消息：罗店又到了日军手中。”有人摇头叹息：“唉，日军对罗店势在必得，今天不占，明天一定会占。”很多人信心十足地反驳：“不对，我们今天夺不回罗店，明天一定会夺回”
蒋介石的命令传到前线，夺回罗店的重任还是交给湘军第十四师。
郭汝瑰知道上级对此战务求必胜，只有以死相拼了。他写下遗书，交给霍揆彰，卷起袖子对他说：“这是我的遗书，我马上带两个团去，拿不下罗店我不回来见你了，请将遗书交给我的家人。”
他指挥部队一阵风似的冲到罗店以北，遭到日军猛烈炮火的拦击。团长问他怎么办，他一跺脚，说：“还能怎么办？前面就是地狱也要去”
部队冒着枪林弹雨向前冲，接近罗店时，第八十三团的官兵只剩下十二个人了。郭汝瑰指挥他们一口气冲到罗店镇中心。傍晚，罗店终于被他们拿下。霍揆彰望望损失惨重的部队，对郭汝瑰说：“不能再打下去了，这样下去，我这个师长就成光杆司令了。”
霍揆彰这些话只是说说而已，罗店争夺战一直坚持到10月底，双方死伤两万多人，日军称罗店为“血肉磨坊”，一点也不过分。
庙行和大场失守以后，苏州河北岸的中央军腹背受敌，只得放弃北站和江湾阵地，向苏州河南岸转移。孙元良师第五二四团副团长谢晋元，率领第一营四百五十名官兵，对外号称八百人，在10月26日进驻苏州河畔的四行仓库。谢晋元对大家说：“现在我们四面被日军包围，这仓库就是我们的根据地，也可能是我们的坟墓，只要我们还有一个人，就要同敌人拼到底”
日军在27日发现这里还有中国守军，大吃一惊，连忙调重兵发起猛攻。29日，日军狂妄地宣称：“苏州河以北地区全部占领，敌人消灭净荆”然而就在当天，谢晋元的部队粉碎了日军的第六次进攻。