民國26年8月13日,虹口日軍越界向我攻擊,國軍當即決定發起反擊,淞滬會戰於焉展開。14日我空軍於杭州筧橋上空首創大捷,重創日本航空隊;我海軍則以阻塞水道、布放水雷,擊傷日本出雲艦等多艘作戰艦。國軍攻勢之目的,在誘使日軍主力轉戰華東,此後雙方各有攻守,並不斷增兵;國軍總計投入70個師,日軍亦達7個師團30餘萬人。
10月中旬後,日軍在杭州灣登陸,我軍雖被迫轉進,然第88師第524團謝晉元團附率1營兵力,堅守蘇州河畔四行倉庫(史稱八百壯士)任掩護部隊,與敵血戰4晝夜,震驚國際,12月13日南京淪陷,會戰結束。此役國軍傷亡44萬人,日軍亦傷亡4萬餘人,我國除贏得國際讚譽,並為持久抗戰創造有利態勢。