1937年8月13日凌晨的上海还沉浸在短暂的静谧中，闸北、虹口一带的里弄里，早起的居民正准备开启一天的生计，黄浦江上的日本舰艇却已悄然调整了炮口。
此时，中国军队的部署已进入最后阶段，按照南京军事委员会的命令，京沪警备司令张治中率领第八十七师、第八十八师连夜向上海推进，于12日晚完成集结，分别进驻闸北、江湾一带，炮兵部队在真如、大场占领阵地，形成了对日军据点的包围态势。而日军则以虹口区为核心，在天通庵站、横滨路、八字桥等要点构筑了密集的火力网，一场蓄势已久的冲突已箭在弦上。
凌晨3时许，夜色尚未褪去，虹口日军阵地突然传来密集的枪声。日本海军陆战队以预设工事为依托，向淞沪铁路天通庵站至横滨路一线的中国守军发起挑衅射击，子弹划破夜空，击碎了上海的和平假象。驻守该区域的中国军队士兵迅速进入阵地，枪口对准日军方向，却未接到开火命令，此时张治中虽已完成部队展开，意图“先发制敌”，但南京先生又开始了他那独有的犹豫特色，复电要求“等候命令，避免冲突”，守军只能暂时隐忍，严密监视日军动向。
上午9时，日军的挑衅升级。在3辆坦克的掩护下，一队日军沿宝山路向中国守军阵地发起正面进攻，履带碾压路面的轰鸣声与枪声交织在一起，直逼第八十八师防线。
第八十八师作为中央军的精锐部队，仅有四支全德械部队，士兵们早已摩拳擦掌，面对日军的直接进犯，终于接到了还击的命令。师长孙元良一声令下，轻重机枪、步枪齐发，子弹如雨点般射向日军，炮兵部队也迅速开火，炮弹在日军坦克周围爆炸，掀起阵阵烟尘。
日军没想到中国守军反应如此迅速，攻势受阻，被迫在推进百余米后后撤，宝山路一线暂时恢复了平静，但空气中的火药味已愈发浓烈。
中午时分，上海市区的气氛骤然紧张。租界内的外国侨民纷纷躲进避难所，华商店铺紧急关门歇业，闸北的居民扶老携幼，沿着街巷向后方疏散，道路上挤满了逃难的人群，哭喊声与日军飞机的轰鸣声交织在一起。而在战场前沿，中日双方的兵力仍在不断集结，中国军队的后续部队正源源不断地通过铁路、公路赶往上海，第八十七师在师长王敬九的带领下，以推进至江湾以北地区，形成对日军的侧翼包抄，日军则从停泊在黄浦江的舰艇上增派陆战队士兵，加固虹口、杨树浦一带的防御工事，双方的对峙态势愈发严峻。
下午3时，日军发起了更大规模的进攻。在海军舰艇炮火与空中飞机的掩护下，数千名日军从租界冲出，兵分三路向闸北宝山路、八字桥和天通庵路发起猛攻。日军的炮火异常猛烈，炮弹密集地落在中国守军阵地上，房屋倒塌、街道被毁，许多士兵在炮火中牺牲，但幸存者们没有退缩，他们依托断壁残垣，与日军展开殊死搏斗。八字桥作为两军对峙的核心要点，成为了激战的焦点，日军凭借优势火力多次冲锋，第八十八师官兵奋勇抵抗，用步枪、手榴弹击退了日军的一次次进攻，桥面被鲜血染红，双方在桥边反复拉锯，伤亡都在不断增加。
傍晚时分，战斗进入白热化阶段。天通庵站附近，日军集中兵力试图突破铁路防线，中国守军与日军展开近距离巷战，每一条街道、每一栋房屋都成为了战场。士兵们爬上屋顶，从窗口向日军射击，有的甚至抱着炸药包冲向日军坦克，与敌人同归于尽。第八十七师一部在江湾方向发起反击，牵制了日军的部分兵力，缓解了闸北守军的压力。至日落时分，日军的进攻逐渐减弱，中国守军成功守住了主要阵地，日军被迫退回租界及虹口核心工事区域。
这一天的战斗，虽然规模尚未全面铺开，但已正式拉开了淞沪会战的序幕。据不完全统计，8月13日当天，中国守军伤亡近千人，日军也付出了数百人的代价。夜幕降临后，上海市区并未恢复平静，零星的枪声仍不时响起，双方士兵都在抓紧时间加固阵地、补充弹药，准备迎接第二天的战斗。
8月14日的上海，被一场突如其来的台风裹挟着，暴雨倾盆而下，让战争更添了几分悲壮。
这一天，以南京先生为代表的征服正式发表《自卫抗战声明书》，向全世界宣告“中国为日本无止境之侵略所逼迫，兹已不得不实行自卫，抵抗暴力。”
随之，军事部署也在当天完成重大调整，国民征服军事委员会正式任命第九集团军司令张治中为淞沪前线总指挥，下辖中央军四大德械武装中的三支，第八十七师王敬九部、第八十八师孙元良部、以及正在赶来的第三十六师宋希廉部，还有上海警察总队、江苏保安团等部共七万余人，专门担负反击虹口及杨树浦日军的任务。
同时命令第八集团军司令张发奎，负责守备杭州湾北岸，并扫荡浦东日军的任务。
上午时分，南京先生麾下仅有的空军力量，多个飞行大队相继出动，超过一百架的苏俄伊-15，伊-16分别轰炸了日本海军陆战队司令部、汇山码头、黄浦江上的日军舰艇等重要目标。其中，对日军第三舰队旗舰“出云”号的轰炸最为引人注目，“出云”号作为日军在上海的指挥中枢，停泊在黄浦江外滩附近，凭借厚重的装甲和强大的火力负隅顽抗。中国空军的轰炸机群冒着日军密集的高射炮火，多次俯冲投弹，虽然未能将其击沉，但成功炸伤舰体，使其失去了部分作战能力，极大地打击了日军的嚣张气焰。