他们总结了上次失败的教训，进攻之初便首先抢占了制高点，从上往下用机枪猛烈扫射我军阵地，同时还投掷手榴弹。六团一营伤亡很大，日军陆续冲进我军阵地，情急之下，我军利用街道两旁的屋顶，抢占有利地形，以其人之道，还治其人之身。日军以为中了伏，纷纷退逃。为了有效的遏制日军的空中优势，十九路军将驻守在大场的高炮连调到闸北，组织对空火力，并令各连的轻重机枪补充高炮火力。
根据几次与日军交火经验，日军先是用炮火为步兵开辟道路，随着炮火的延伸，装甲车和步兵就冲上来。利用这一阵形特点，我军指定了一套方案，先炸掉后面的装甲车，后与敌人打近距离机枪步枪战，这一战略果然奏效，闸北在日军的多次强攻下，安然若是。而日军却损失甚重。盐泽原先以为4个小时就能拿下的闸北，在动用上海所有兵力，历时20个小时后，依然固若金汤。日军的兵力与武器以明显不足。
盐泽急见总领事村井，让他请英美等中立国家出面调停。要求停火，做停战谈判，以拖延时间。显然，蔡廷锴明白停战谈判只是日军的缓兵之计，但考虑到因战火而被困在闸北的大批居民，只能进行停战谈判，定于1月31日进行。但由于日军在谈判中提出了不合理要求，双方并未就停战达成协议，仅订了停火三天的协议，即从1月31日下午到2月3日下午。
但这协议形同虚设，在停火期间，日本大量增派了上海兵力，加贺凤翔两艘航空母舰抵达黄浦江口，30多架战斗机和轰炸机随之而来。同时，日本海军第三舰队多艘巡洋舰及鱼雷艇也载队前来，种种迹象表明，日军有意扩大松沪战争。
而在我军，早在29日，蒋，蔡等人便命令十九路军所有部队向松沪集结，驻守镇江，南京等地的三个师均调入上海，以应付日军的司马昭之举。
双方都在为重新开战积极紧张的准备着。
2月2日，真茹车站刚刚开来一趟军列，承载的是准备调往前线的士兵和义勇战士，列车一进站，潜伏在福建的日军密探便报告给了日军海军司令部。盐泽命令日军空军出袭，不到几分钟，刚才依旧怀抱着报国之心的年轻战士葬身火海，死伤惨重。蔡廷锴对来沪采访的斯诺说：“这就是日军与我们签定的停火协议……”
日军破坏停火协议，在空袭了真茹车站的军列后，又出动了大批飞机对青天路，天通庵路等路线我军的防御工事进行轰炸，并主攻七十八师五团三营的阵地，企图以次包抄我军左翼，三营进行了顽强的抵抗，并与当晚对虹口日军司令部进行轰炸奇袭，杀了个日军的措手不及。
另一方面，日军的特务活动却深入到我军部队防区，为日军空袭提供情报，使我军损失严重。龙华松沪警备司令命令侦察队长赵春林惩治日本间谍汉奸，但赵春林的侦察结果却令所有人有口难言-日军的最大助手不是日本特务，而是国民政府中央。
战争还在继续，争夺吴淞要塞的战斗，战况激烈。双方炮战，枪战，整个吴淞口一片火海，蔡廷锴亲临前线。盐泽下令在下午2时前，完全夺取吴淞要塞，集中所有火力朝吴淞炮台的东北角一处猛烈轰击，炸开一个缺口，准备强行登陆。翁照恒提出将计就计，放敌上陆，达埋伏战。晚8时50分，日侦察机对吴淞炮台进行了5分钟的低空侦察以后，未见炮台有重兵把守，日舰便壮着胆子停靠在缺口附近在重炮和机枪的掩护下，六七百名海军陆战队员纷纷登陆，就在日军加快冲锋速度时，我军早已埋伏待命的军队，火力全开，顿时间，弹如雨下，整个河滩上日军死尸堆叠。
蒋介石方面，迫于外界压力，调驻守京沪，京杭两线上的第八十七，八十八师组成的第五军，配属中央陆军军官学校教导总队和独立炮兵一团的炮营，由张治中出任军长兼八十七试市长，准备赴沪参战。赴沪之前，张治中写下了遗书。
而在闸北，吴淞地区为期一个星期的激战，完全粉碎了敌军的总攻，敌司令盐泽幸一也因此被免职调会日本。
二、倭首-野村吉三郎
野村来到上海，对西方记者说：“日军在吴淞踏平华军壕沟三日，为时不远，请诸君拭目以待，届时即可结束华军之抵抗”。
野村十分崇尚孙子“奇正相生”的战术，通过研究。日军渡过蕴藻浜三日，即为日军行动终止三时，在他看来，只要占领该地便可断吴淞与闸北之间的联系，从而各个击破。
2月7日，野村出动24架轰炸机及几十门野炮猛攻吴淞。这实为声东击西计，偷袭蕴藻浜才是真目的。虽然翁旅长早已看破此计，派兵增援蕴藻浜，但是敌我双方依然势力悬殊，经过一个多小时的激战，七十八师八连死伤过半。后利用地势将日军拦腰截断进行狙击，方才转败为胜。
2月10日夜晚，我军四团三营营长梁文带领两个连及便衣队，突然停泊在蕴藻浜和黄浦江连接处的日舰及附近日军驻营发起进攻，日军如梦初醒，却已伤亡甚重。
翌日，野村不甘心站败，一面出动飞机在闸北投下了大量烧夷弹，同时用大炮轰击；一面向蕴藻浜，曹家桥一带进攻，并不断增援。我军猛烈抗击。最后展开肉搏战，毙敌数百。至晚7时，我军击退了这一波来袭。
其中，纪家桥之战是11日凌晨4时开始的。野村命令陆军炮队猛轰此岸的六团九连阵地，并且大量施放烟雾弹
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