1937年8月14日，所谓的“流血星期六”。
蒋介石召开那次军事会议后，只有三天多，十一月五日清晨，日本第五军以两个师团的兵力在中国军队配置薄弱的杭州湾金山卫大举登陆(金山卫中国军队大部分已移防浦东)，势将从南向北切断淞沪地区中国军队的后路。上海战局急转下。陈诚回忆道:当日军在金山卫登陆时，他建议迅速将中国军队撤出。“委员长为争取国际声誉，令再支持三日。至十一月八日再行撤退时，部队秩序已乱，命令无法下达。” 十一月十二日，上海沦陷。
中国军队在仓促撤退时极为混乱。蒋介石在日记中写道:“其间有接到命令时已至翌晨四时，不惟毫无准备时间，而且已过其时，而其退却命令总部毫无准备，甚至部队尚未开始撤退，而各路桥梁早已破坏，以至部队无法通过。” 许多部队失去控制，原有序列无法维持，日本飞机跟踪轰炸，桥梁破坏，大军拥塞，不少重武器丢弃，形成溃退的局面。“原定计划，前方淞沪抗战，后方应在吴福线及锡澄线留置有力后续部队固守阵地，于前线退却时，拒止敌追击部队之前进，掩护我后续部队，但留置军队到达不久即调淞沪前线，钢筋水泥机枪巢的钥匙几经转手不知去向。到这个时候，退到国防工事线上的部队，在已筑的工事上打几枪就跑，花了多少人力财力的工事，竟丝毫不起作用。” 当时在上海作战的第七十八军军长宋希濂在回忆录中慨叹道:“这次撤退十分混乱，以这样大的兵团，既不能进行有组织的逐次抵抗，以迟滞敌军的行动，又无鲜明的退却目标，造成各部队各自为政，拼命地向西奔窜。战场统率部，对许多部队都不明白其位置，遂使敌军如入无人之境。弄到这种地步，最主要的是蒋介石妄图依赖国际联盟和九国公约签字国，对日本施加压力，与日本进行和谈，以谋求结束战争。”
日本把占领上海看作是个大胜利，气焰更高，野心进一步膨胀。十一月十七日，成立最高统帅部--大本营，直接受命于天皇。十二月一日，大本营决定编成华中方面军，以松井石根大将为司令官，并下令攻占南京。
下令攻占南京，说明日本最高决策层在中国问题上已下更大的决心，要全面支配中国、把中国变成它实际上的殖民地。这不是一般的军事决定，而是一个重大的政治决定。
南京是国民政府的首都所在。但中国军队在淞沪战役中受到极大损失，还处在相当混乱的状态中；南京又缺乏坚固的防御设施，难以坚守。蒋介石连续召开三次会议讨论对策，最后决定迁都重庆。以唐生智为首都卫戍司令长官，率十一万多军队留守南京。十二月七日起，日军开始围攻南京。十三日，南京陷落。
日本侵略军占领南京后，立刻开始了惨绝人寰的南京大屠杀。他们手段的残暴狠毒是人类历史上罕见的:包括机枪扫射、乱刀砍杀、活埋、烧死、轮奸等等，给中国人心灵上刻下无法磨灭的痛苦回忆。东京国际军事法庭对甲级战犯的判决书中写道:“中国军队在南京陷落前就撤退了，因此所占领的是无抵抗的都市。接着发生的是日本陆军对无力的市民，长期间继续着最恐怖的暴行。日本军人进行了大批屠杀、杀害个人、强奸、劫掠及放火。尽管日本籍的证人否认曾大规模进行残虐行为，但是各种国籍的、无可置疑的、可以凭信的中立证人的相反的证言是压倒有力的。这种暗无天日的犯罪是从一九三七年十二月十三日占领南京市开始的，迄至一九三八年二月初还没有停止。” 中国南京审判战犯军事法庭在南京大屠杀主犯之一、日军第六师团师团长谷寿夫的死刑判决书中确认:在他的部队进驻南京的十天内，中国人“被害者总数达三十万人以上”。
