陆军参谋本部告知他将获得另外三个师团的增援。然而尽管日军如此增援，仍不足以击退国军。10月初，松井误判国军将撤出上海，下令日军步兵对后者阵地进行集中突击，期望在11月之前结束战事。然而「上海派遣军」未能突破南翔和吴淞江一线的国军防线。直到11月5日，由柳川平助中将率领的第10军于上海以南登陆，战场局势逆转，才迫使国军匆忙撤退。11月26日，日军佔领上海。上海战役对中国百姓造成了伤害，而松井本人对中国难民的困境颇为关心，于10月下令改善中国难民营的生活条件，还捐赠了1万美元给法国神父饶家驹，以协助后者建立