Pertempuran Shanghai
tidak terhindarkan. Pada 10 Agustus, panglima tertinggi angkatan laut, Mitsumasa Yonai, menyuarakan keinginannya di dalam pertemuan kabinet dan berhadapan dengan oposisi dari jenderal-jenderal angkatan darat, Ishiwara Kanji and Umezu Yoshijiro. Dua jenderal tersebut menegaskan bahwa front Shanghai harus menjadi tanggung jawab mutlak Angkatan Laut Kekaisaran. Setelah beberapa negosiasi,
Komando Angkatan Darat menyetujui keinginan angkatan laut dan mulai menghadirkan pasukan ke wilayah Shanghai pada 10 Agustus.
Militer Jepang yakin dapat mengatasi kekuatan Tiongkok di Tiongkok Tengah dalam tiga hari dan mengakhiri keseluruhan perang dalam tiga bulan. Jepang memiliki garnisun-garnisun di dalam kota sementara Tiongkok hanya diijinkan memiliki sejumlah kecil garnisun polisi militer, yang dikenal sebagai Korps Penjaga Perdamaian (), dan sejumlah kubu pertahanan, sebagai akibat dari
Persetujuan Gencatan Senjata Shanghai. Jepang memiliki banyak pabrik dan gudang di dalam kota, dan kebanyakan darinya digunakan untuk keperluan militer. Markas besar marinir Jepang berada di dekat pabrik tekstil, dan terdapat lebih dari delapan puluh tempat mendudukkan meriam dan bungker dari berbagai macam jenis di seluruh kota. Armada Ketiga Jepang juga memiliki kapal-kapal yang berpatroli di
sepanjang sungai-sungai yang melalui Shanghai, dan daerah-daerah di kota berada dalam jangkauan tembakan kapal-kapal tersebut. Secara keseluruhan, tentara Jepang sangat siap dalam menghadapi keunggulan jumlah tentara Tiongkok, yang minim perlengkapan dan pelatihan.
Pada 9 Agustus, Letnan Satu Isao Oyama () dari kesatuan marinir Jepang, berusaha masuk secara ilegal ke Bandara Hongqiao (), tetapi ditembak mati oleh Korps Penjaga Perdamaian Tiongkok yang bermarkas di dekat lapangan terbang militer. Hingga kini tidak diketahui apakah Oyama berinisiatif sendiri atau atas perintah dari atas. Namun, Insiden Oyama meningkatkan tensi di Shanghai. Pada 10
Agustus, konsul jenderal Jepang meminta maaf atas aksi Oyama, karena jelas sebuah tindakan intrusi ke teritori Tiongkok. Namun, ia tetap berkeras menuntut Tiongkok menarik mundur Korps Penjaga Perdamaian dan membongkar pertahanan mereka yang ada di sekitar kota. Ia juga menegaskan bahwa penembakan perwira Jepang adalah penghinaan terhadap Angkatan Darat Jepang, dan
situasi akan meledak hanya dengan provokasi kecil. Insiden penembakan tersebut juga menyebabkan Jepang mengirimkan bala bantuan ke daerah Shanghai pada 10 Agustus. Bagi Tiongkok, Insiden Oyama hanyalah sebuah dalih lain untuk tindakan agresi Jepang, tidak jauh berbeda dari banyak "insiden" pada 1930-an. Dalam merespon pergerakan pasukan Jepang, Chiang Kai-shek mulai menempatkan pasukan-pasukan
Tiongkok ke dalam daerah Shanghai pada 11 Agustus. Pada 12 Agustus, perwakilan kekuatan-kekuatan besar bersidang dan Jepang menginginkan kekuatan-kekuatan tersebut memaksa penarikan mundur pasukan Tiongkok dari Shanghai, tetapi mayor Yu Hung-chun memprotes bahwa Jepang telah melanggar persetujuan dengan invasi Tiongkok pada 7 Juli. Kekuatan-kekuatan besar tidak berharap berulangnya Insiden 28 Januari, yang
sangat mengganggu aktivitas ekonomi asing di Shanghai. Di lain pihak, rakyat Tiongkok dengan segera menyambut hangat kehadiran pasukan Tiongkok di dalam kota. Di Nanjing, utusan Tiongkok dan Jepang bertemu untuk terakhir kalinya sebagai usaha terakhir negosiasi. Jepang menginginkan Tiongkok menarik mundur semua Korps Penjaga Perdamaian dari Shanghai dan semua pasukan reguler dari sekitarannya. Tiongkok
berkeras bahwa keinginan Jepang terhadap penarikan mundur secara sepihak adalah tidak dapat diterima karena kedua negara telah berperang di Tiongkok Utara. Akhirnya mayor Yu memperjelas bahwa pasukan Tiongkok tidak akan memulai serangan kecuali diserang terlebih dahulu. Jepang, di lain pihak, melimpahkan semua tanggung jawab kepada Tiongkok karena penempatan pasukan di
sekitar Shanghai. Negosiasi sudah tidak mungkin dan tidak ada alternatif lain selain perluasan perang ke Tiongkok Tengah.
Sekitar pukul 9 pagi pada 13 Agustus, terjadi baku tembak kecil antara Korps Penjaga Perdamaian Tiongkok dan pasukan Jepang di distrik Shanghai: Zhabei, Wusong, dan Jiangwan. Sekitar pukul 3 sore tentara Jepang menyeberangi Jembatan Bazi () di Distrik Zhabei dan menyerang berbagai sasaran dalam kota. Divisi ke-88 Tiongkok membalas dengan serangan mortir. Tembakan-tembakan sporadik berlanjut hingga pukul
4, ketika markas besar Jepang memerintahkan kapal-kapal angkatan laut Armada ke-3, yang ditempatkan di Sungai Yangtze dan Huangpu untuk membuka tembakan terhadap posisi Tiongkok di dalam kota. Pada larut malam hari itu Chiang Kai-shek memerintahkan Zhang Zhizhong untuk memulai ofensif Tiongkok pada keesokan harinya. Pada pagi 14 Agustus, angkatan udara Tiongkok mulai membom
berbagai sasaran Jepang dan kekuatan daratnya memulai ofensif pada pukul 3 sore. Pada hari yang sama pemerintah Tiongkok mengumumkan Proklamasi Pertahanan Diri dan Perang Perlawanan (), menjelaskan penyelesaian pemerintah terhadap agresi Jepang. Pertempuran Shanghai secara resmi dimulai.
Rencana awal Zhang Zhizhong adalah mengejutkan Jepang dengan serangan berkekuatan besar dan menekan mereka hingga Sungai Huangpu, kemudian memblokade pantai untuk mencegah kesempatan Jepang melakukan pendaratan bala bantuan di dermaga-dermaga Sungai Huangpu antara Yangshupu () dan Hongkou (). Divisi ke-88 Tiongkok menyerang markas besar Jepang dekat Zhabei, sementara Divisi ke-87 menyerang Pabrik
Tekstil Kung-ta, dimana komando angkatan laut Jepang berlokasi. Zhang memperkirakan ofensif ini akan selesai dalam waktu 1 minggu. Namun operasi ini menjadi kacau saat pasukan bertempur tanpa gerak maju di luar Permukiman Internasional Shanghai. Jepang kemudian memperkuat kubunya dengan beton tebal dan mulai melawan howitzer 150 mm, satu-satunya senjata berat milik
Tiongkok. Pasukan Tiongkok hanya dapat maju di bawah perlindungan senapan mesin, mendekati kedudukan meriam-meriam Jepang dan membunuh pasukan yang ada di dalamnya hanya dengan granat tangan. Gerak maju Tiongkok sangat terkurangi dengan keterbatasan ini dan elemen kejutan hilang dengan cepat.
Pada 16 Agustus, Zhang Zhizhong memerintahkan pasukannya untuk menguasai jalan-jalan di sekitar kubu-kubu Jepang daripada menyerang mereka secara frontal. Setiap kali sebuah jalan berhasil dikuasai, pasukan Tiongkok segera membangun blokade kantung pasir dan mengatur tembakan agar pasukan Jepang tidak dapat lolos. Taktik tersebut berhasil dan banyak kubu meriam serta pos terdepan Jepang dihancurkan
hanya dalam waktu satu hari. Namun kemudian Jepang menyebarkan tank-tanknya dan dapat memukul mundur pasukan Tiongkok yang ada di jalan-jalan besar. Seperti sebelumnya, pasukan Tiongkok kekurangan senjata berat untuk menghancurkan bunker-bunker pertahanan Jepang, sehingga pada 18 Agustus, serangan tersebut dibatalkan.
Pada 18 Agustus, Chen Cheng mencapai garis depan untuk mendiskusikan situasi dengan Zhang Zhizhong. Mereka memutuskan mengirim Divisi ke-36 yang baru saja tiba ke dalam pertempuran, dengan menyerang dermaga-dermaga Hueishan () di bagian utara Sungai Huangpu. Sementara itu, Divisi ke-87 memutus garis Jepang di Yangshupu, dan menekan ke dermaga-dermaga Hueishan bersama-sama dengan Divisi ke-36.
Pada 22 Agustus, tank-tank Divisi ke-36 mencapai dermaga, tetapi tidak dapat mempertahankan posisi lebih lama. Pasukan Tiongkok tidak cukup terlatih dalam koordinasi taktik infantri-tank, dan tidak dapat mengikuti kecepatan tank. Tank-tank tersebut menjadi sasaran empuk artileri serta senjata anti-tank Jepang, dan menjadi tidak berguna ketika