空军旗开得胜，陆军也不甘其后。张治中决心发起攻击，一举拿下作为日军存在象征意义的日本海军陆战队司令部。为了完成这个艰巨的任务，作为主要突击力量的88师从师长孙元良到营长以上军官都化妆上一线侦察地形，预定进攻线路。同时，制作沙盘，将整个闸北地图摸个门儿清。
指挥作战的前线指挥官是88师第264旅旅长黄梅兴少将（黄埔1期），黄梅兴身材魁梧，学识渊博，文武双全，和徐向前、陈赓是同窗，在****中同杜聿明、黄维、宋希濂、孙元良等交游甚密。虽然官职上落后了一点，但他那可是从东征、北伐到中原大战、以及“1.28”抗日，没有一仗不参加的。从黄埔军校毕业那就是一直处在带兵的一线，常常身先士卒，挥刀舞枪喊着口号冲在第一线的。抗战爆发，他参加了庐山高级军事会议，对日军欺人太甚的行径极度气愤，发誓要以血洗辱！这次88师作为攻坚的主力，他主动请战，憋着一股劲带领三个团对阵日军伊藤茂大队。8月13日，两军在八字桥的交手规模并不大，几乎就是半斤八两的局，对这个战果双方都不满意。
13日下午，在蒋介石的命令下，14日空军要协助陆军消灭盘踞上海的日本陆军和海军及其基地。打击目标是停泊在黄浦江和杭州湾的日本海军第三舰队，盘踞在上海杨树浦、虹口一带的日本海军陆战队。14日凌晨2点30分，第24中队中队长刘粹刚率领9架霍克3型战斗机，从扬州机场起飞，沿着长江往东搜索前进，寻找敌踪。在川沙县附近发现日驱逐舰一艘，展开轮番攻击后，直接将其舰尾炸毁，送进了江底。这一天，中国空军共出动飞机76架次，分9批集中轰炸了日军司令部、弹药库、登陆码头等重要军事目标。沉重打击了日军，为陆军的行动提供了支援。
264旅的攻击是相当勇猛的。在密集迫击炮弹的掩护下，88师士兵奔突跃进，自江湾方面猛攻八字桥侧面，很快将日军陆战队打得连连后退，放弃对持志大学之攻击，退保上海法学院。张治中知道88师攻入日界，那是要啃一个个硬骨头的，为此，他将炮兵第10团的10公分口径加农炮营也交给88师孙元良指挥。有了炮兵的支援，进攻倒也顺畅，88师曾乘胜进占爱国女校及粤东中学，对敌攻坚。
日军也不是白痴，面对中国军队早就沿着江湾路一连修筑了十几个明暗堡垒，一些路边的高楼也被临时征用改造成了战时工事。面对日军的坚固碉堡和明暗交叉火力封锁，88师打得很灵活。在黄梅兴亲临前线指挥战斗的鼓舞下，战士们充分利用街垒的便利，逐屋逐楼的挤压日军，用迫击炮、手榴弹一步步将鬼子退。战至下午6时，88师已攻克日军十几座堡垒，挡在日军司令部大楼前面就剩下最后一个堡垒一一爱国女子大学。日军在这个地方那是死战不退，每一个房间、每一道楼梯双方都要反复争夺。日军也真是被打得急了，仓促中来不及构建街垒，临时用特制的钢板来做防盾，抵挡前方如雨的枪弹。战事有些胶着，时近傍晚，加上台风阴天，眼看着天渐渐的有些黑了，空军没法参战了。这给了日军一个机会。停泊在黄浦江上的日军军舰没有了来自天空的威胁，马上取消防空任务，调整位置，纷纷把炮口对准了闸北、虹口一带战场。
就在88师已经成功楔入爱国女校，胜利在望时，日军舰炮开火了。密集的大口径炮弹呼啸着划过天空，在黑暗中道道火红的弹道耀眼刺目，炸红了半边天。20公分以上炮弹的威力不是可以想象的，一颗炮弹砸在地上就是一个大坑，砸在楼房上那就是楼倒屋塌的下场，处在战场的士兵在炮击中站都站不稳，许多人就是被活活震死的。这就是李义一再反对在上海和日军决战的原因，舰炮威力巨大，血肉之躯是抗不过钢铁、炸药的！日军也真是急了，密集的炮火覆盖而下，进入爱国女校的88师半个连的士兵无一生还，守在校内的日军半个中队也一样死伤过半。在舰炮无差别轰击下，88师暂时退了下来。
日军的战术素养相当高，在炮火延伸的时候，一个中队的鬼子就紧跟着重新进入了爱国女校。看到不远处中国军队的身影，马上架起迫击炮就加入攻击。一发罪恶的迫击炮弹划过天际，落入了正立于阵地指挥的黄梅兴身边。将军身中无数弹片，血染尘埃。一代虎将就此壮烈殉国，成为淞沪战役中第一个为国捐躯的国民党将领，为中华民族献出了宝贵的生命，时年41岁。未拿下日军令部大楼，未完成克敌制胜的壮志，将军虎目圆瞪，怒视前方！
噩耗传来，人人扼腕太息！国民政府在南京中国殡仪馆设灵堂悼念，追赠其为陆军中将；蒋介石慰勉其遗孀，并派人安顿其家人生活。1938年3月12日，在延安各界举行悼念抗日阵亡将士的大会上发表演说，高度评价黄梅兴抗日烈士是全国人民崇高伟大的模范。惜哉，一代雄才志未酬，激励后来人！黄梅兴将军千古！
进攻阵前失大将，马上攻击就停滞了下来。部队面对敌人绵密的钢筋水泥工事连续攻坚，伤亡很大。264旅仅仅一个主攻团里面，连长级别的指挥官就牺牲了7个。同样自14日凌晨开始总攻击的262旅，与敌在天通庵、宝山路一带激烈战斗，日军凭炮火威力向我阵地轰击，并使用了烧夷弹，在西宝兴路、青云路一带引起大火，伤亡也很重。一天打下来，88师包括黄梅兴以下，总计伤亡官兵超过千人。更严重的是，在日军重炮威胁下，部队很难从容发起攻坚战斗，更何况攻坚的主要武器几乎就是集束手榴弹和炸药包！日军海军司令部和海军陆战队营房反复被钢筋水泥加固，地下也修建了地堡，炮弹落上去只能崩下一小块儿，很难啃得动！
疲兵攻坚，兵家大忌。张治中下令第一次总攻暂停，着手重新调整部署，准备第二次总攻。日军也被打得疲惫不堪，伤亡中队长贵志金吾大尉以下443人，不得不连夜调拨一个中队前来支援。双方暂时住手停火，都忙着调兵遣将。
8月15日，台风减弱。惨烈的战斗依旧是从全面的空战开始的。
应李义的要求，中央空军和保安军空军组织了淞沪空战联合指挥所，周至柔和李小飞分任正负所长，全面指挥上海空中作战。
保安军空军南平空二师、武夷山空三师、德化空五师由空军司令李小飞率领进驻上海青浦机场和昆山甪直机场，负责长江口及沿岸的日机。市区作战由中央空军轰炸机大队负责支援，杭州笕桥机场和保安军海军航母舰队确保打击日本、台湾方向来犯敌机。此次保安军出动了“珠江号”、“闽江号”两艘航空母舰领衔，包括巡洋舰6艘，驱逐舰10艘，护卫舰4艘，潜艇16艘的庞大编队。海军司令杨三龙亲自带队出征，预定停栖港是秘密修筑的宁波北仑军港。
15日凌晨，日军出动近百架飞机从本土、台湾和上海海面的航母上起飞，第一目标依旧是中方在南京、上海、杭州等地的机场，次等目标才是上海市区的中国军队。
“小鬼子有点门道啊，晓得现代战争第一就是要抢夺制空权啊！”李小飞不止一次得受到李义的教导，现代战争制空权万万不能丢，打得就是空中致胜。所以，他了解了情报马上就和周至柔商量了起来。周至柔苦笑了一下，相对于保安军三个师、两个航母编队的近700架战机，自己手上新式战机才不过一两百架。可没办法，老头子说拼了，那就打呗！大不了拼光了找老长官陈诚回陆军去！
调子就是一个打字，两人商量了一下，由高志航大队对阵日军本土精锐木更津飞行队，保安军抵住海上的日军航母编队。
命令下达，各地机场嗡嗡的马达轰鸣声响彻天地。一架架战鹰拔地而起，想着铺天盖地而来的日军战机迎头拦截。
