두번째 편성은 1937년 8월 13일에 발발한 상하이 전투로, 이 싸움은 난징 전투로 이어졌고, 결과는 패잔병 처리의 대의명분을 내세운 일본군의 난징 대학살로 이어졌다. 전투가 끝난 뒤, 1938년 2월 1일에 상하이 파견군은 중지나 방면군에 병합되었고, 중지나 방면군 또한 2월 14일에 폐지되어 중지나 파견군으로 재배치되었다.