在北平陷落后，蒋介石立刻调遣装备精良的第87、88师驻扎在上海郊区，他的战略思想是，要吸引敌人离开华北地区，他想牵制日本人，阻止他们巩固占领北方，沿黄河分裂中国的战略意图，只要中国不退让，那么东京就面临着巨大的挑战：一个庞大的国家的国土面积，以及广阔的无法到达的地区。
蒋介石的战略还包括阻断日军向武汉前进，使苏联对华的供应线畅通。他分析日本军队在平坦的华北地区畅通无阻，但是在河网密布的江南水乡可能会利于中国的轻武装部队。不过，蒋介石的这些宏大战略很可能招致更大的报复后果，日本控制了长江口，他们可以从海上补给部队，而且空军也有很大优势，可以肆无忌惮地对城市轰炸，更大的危险是，一旦他们占领上海，就会占领首都南京，进而西进武汉，那样，整个北方和东部就被日本占领了。这一部分蒋介石显然预料到了，他除了想在广阔的区域拖住日本人，还想在心理战上胜利。当每个中国部队战斗到最后的时候，那么中国的士气就会持续高昂。
蒋介石，包括宋美龄都是这么想的。在激战的时候，宋美龄从南京去上海探望难民，结果道路上布满了弹坑，自己的汽车也被日本飞机监视着，尽管他们的汽车上面挂了英国大使的旗帜。果然，汽车在弹坑里翻车，失控的汽车翻了出去，穿着宽松裤子的宋美龄从端纳的头上飞了出去，她落在20英尺开外的沟里，失去了知觉。和她同车的端纳把她背到农舍里抢救，在她苏醒的瞬间，她的反应是：你绝对不能说是你背我出来的。然后她化了妆，洗了脸，回到了汽车上，坚持去了战地医院探望，照顾了伤员。事后人们才知道，她摔断了一根肋骨。
从日本人大举进攻上海的1937年9月中旬到中国军队撤出上海的11月8日，许多战斗是在城市巷子里进行的，因为中国军队并没有空中或者海上的任何优势。当时中国的空军很少训练，在8月14日的一场轰炸日本军舰的战斗中，两颗炸弹扔到了南京路上，当时的《字林西报》记者法尔默写道，一个被炸飞了头的锡克警察双手伸向前方，而南京路上都是不知道来自何方的头颅和躯体，另一架飞机把炸弹扔在大世界门口，炸毁了100多辆汽车，里面的人都烧死了。
不过这个城市的灾难，却使中国人抵抗的心态更加明显地展露在世界面前了。没有任何一个中国城市能做到，所有的战斗都暴露在外国使节、新闻记者和各国商人的眼前。北站的四行仓库再次成为世界的焦点，大楼的一侧已经被炸开了大洞，但是中国军队仍然在那里抵抗着日本人的进攻。成群的旁观者在四周的屋顶上观看战斗，一直到最后，仓库的守卫者才进入英美租界。在90天的战斗里，国军伤亡大约有30万，其中包括很多德国顾问团训练的精锐部队，还包括黄埔军校培养出来的大量年轻军官，另有35万上海及其周边的人开始了逃亡生涯。
曾经想象能阻拦敌人三个月的苏州被成吨的炸药轰炸，爆炸形成了瀑布。对平民的轰炸开始受到谴责，可是日本已退出九国联盟并宣称要战斗到底，南京成为第二次城市战役的发生地点。日军逼近南京的时候，很多人觉得，南京是没有必要防守的，因为只会平白牺牲部队，尤其是下一阶段战争的目标已经变成了保存实力，以及争取各国的援助，但是蒋介石觉得，南京是首都，如果不加以抵抗，必将被视为懦夫。而且，南京的抵抗将进一步加强国民的凝聚。这时候，胡适等人请求蒋对日和谈，但是蒋对此予以嘲笑，在他看来，老派文人的动摇求和，是不明白此时求和求来的只是投降。
事实证明蒋介石的判断正确。但是南京的守城者唐生智并无作战才能，人们甚至注意到这位守城将军有吸鸦片的习惯，在记者招待会上神态恍惚。12月12日，想尽可能多地拯救士兵的撤退战略开始实行，但是战场形势已经使撤退变得不可能了，成千上万的士兵死在长江中，混入平民中企图逃亡的士兵被日本军队检查手掌的粗细而杀死，过去10年成为中国现代化标志的南京的建筑物被焚烧，100万南京人中约有一半流亡他乡。随后是在整个“二战”中独一无二的城市暴行，南京大屠杀。这是南京城市历史上最恐怖的六周，死亡人数高达30万。
首都迁移到了武汉，蒋介石宣布自己的行政职位让给了孔祥熙，但是此时中国的所有民事机构实际上已经逐渐消失了，所有的职位都让给了军事机构，各个院和部只是徒有虚名，立法院只有7名官员，一个人处于超群的地位，那就是蒋介石。
全国划分为5个战区，蒋负责全面工作。军队损失严重，一位将军说他的12位营长中阵亡了11位，部队损失了70%。
在对侵略做出回应的时刻，宋美龄成为对英语世界尤其是美国的最好的发言人。她说中国将一洗多年来懦弱的污名，即使美丽的土地已经丧失，被血泊和火焰淹没。她说自己最奇怪的是，许多国家都说这只是一个事件，而不是战争，日本正按照事先制定的征服计划侵略中国，但是约束战争的条款似乎都失效了，似乎回到了野蛮的时代。
