日寇不得不又急急換上了剛組編的第三遣外艦隊司令野村吉三郎中將，他奉命於2月5日離日赴滬，接替了鹽澤幸一指揮上海侵略戰事的指揮官。
6日，海軍少將植鬆練磨抵滬，替代鮫島任日本海軍陸戰隊指揮官。
同時，日寇當局決定派第九師前往上海，援助海軍陸戰隊。
野村吉三郎上任後，改變了鹽澤幸一的作戰方針，避免在閘北進行巷戰，調用日寇空軍進行轟炸。
又將主力軍北移至江灣、吳淞方麵，變巷戰為野戰，命令海陸空軍會攻吳淞炮台，限令24小時內攻下吳淞口。
這樣，敵我雙方就展開了吳淞要塞和蘊藻浜地區的激烈戰鬥。
7日上午7時50分，日本海軍陸戰隊在植鬆練磨少將親自率領下，分兩路向蘊藻浜車站進攻，海軍、空軍也參加了戰鬥。
戰至12時，中國守軍將進攻的日本海軍陸戰隊一一擊退。
8日拂曉，於前一天登陸的日軍混成第二十四旅分三路向張華浜、蘊藻浜、吳淞鎮三處進攻。
其海軍司令部發言人於上午10時向美國駐滬記者無恥表示日軍決限於午前占據吳淞。
12日上午，日軍混成第二十四旅兩次企圖架橋，均被我們的中國守軍擊退。
13日拂曉，日軍在煙幕彈掩護下強渡蘊藻浜，在曹家橋附近突破守軍的防線。
曹家橋守軍第一二二旅向後包抄，將渡河之日軍千餘人三麵包圍。從上午7時起，被圍之日軍拚死掙紮，狼狽四竄，既不能突圍而逃，又不能過橋而退，第十九路軍戰士全力緊逼，雙方肉搏數十次，日本兵退無可退，紛紛落水，數百人溺水喪命。
下午4時，日寇已死亡過半，仍作困獸之鬥。
血戰至晚9時40分，進攻日寇全部殲滅。
野村吉三郎本來是打算先攻取吳淞炮台再全力進占閘北。
他曾誇下海口“日軍渡過蘊藻浜之日，即為日本在滬軍事行動終止之時。”
但是，日寇兩度攻擊吳淞均未奏效，蘊藻浜、曹家橋一戰，傷亡慘重，野村吉三郎的計劃全部落空！
日寇久久拿不下吳淞，野村吉三郎猛攻蘊藻浜又不能得手，日本內閣又三易指揮官，即任命植田謙吉中將為司令官，率領第九師的2萬人赴滬增援。
植田謙吉率領增援部隊攜帶多種口徑的大炮，於13、14日分批抵滬。
植田謙吉抵滬後，適逢英、美、法各國公使在滬開展和平活動，這就給了他換防布置的機會。
18日上午9時，植田謙吉通過英國公使蘭浦森的斡旋，以參謀長田代少將在法租界中日聯誼社與國軍第十九路軍代表範其務參議會見為由，要求十九路軍撤退，當即被範拒絕。
這個時間段，張治中將軍指揮下的中國方麵第五軍（南京政府的王牌87、88師抽調的精銳官兵）由南京地區趕到淞滬，參加對日作戰。
張部於18日前後到達淞滬地區，第十九路軍指揮部隨之作出新的抗戰部署蔡廷鍇率3師1旅為右翼軍，集結於真如、大場之間，待機向虹鎮方麵出擊；張治中率第五軍等為左翼軍，集結於劉行鎮附近，待機向殷行鎮方麵出擊，並相機策應吳淞。
即將投入戰鬥的第五軍廣大官兵，士氣高昂，決心與第十九路軍團結一致，並肩戰鬥，抵禦暴日侵淩。
軍長張治中特發布了《告全軍將士書》，其中寫道
【深望我軍將士，人人抱必死之心，以救國家，以救民族。假如日軍猶有一兵一卒留我國內，我們的責任即未完成；反之，我們如尚有一兵一卒，必與日軍拚命到底。】