10月1日，日本首相、外相、陆相、海相四相会议，决定了《处理中国事变纲要》，决定扩大华北和华中战局，设想通过10月攻势，迫使南京政府议和，以结束战争。日军部署对上海的兵力：1、以3个师团向大场镇攻击；2、第11师团进入杨泾一线，回旋掩护其右侧面；3、以第13师团作第2线，在主力的右翼之后；4、攻击大场镇，进入苏州河一线，向南推进；5、进攻目的是进入苏州河一线，消灭上海北面的中国军队，封锁上海西南面，进而攻击南翔。
据上海《立报》讯：“八-；一三”以来，日军伤亡已逾3万人。日本政府的外务省发表声明，拒绝国际联盟对中日战争的调解。同日，当日，日军中央统帅部命令板垣征四郎率华北方面军第5师和察哈尔派遣兵团进攻太原。并命令关东军以一部兵力归华北方面军指挥，参加进攻太原的作战。华北方面军司令官寺内寿一遵令于当日晚间下令第5师团并指挥进入内长城以南的关东军向太原发动进攻；接着命令第1军突破石家庄一带中国守军防线向南追击，以一部进入井陉以西地区策应第5师团进攻太原的作战；命令第2军从滏阳河左岸地区发动攻势，攻击石家庄地区中国军队的侧背。
同一天，政府军事委员会下令调第14集团军(卫立煌部)至忻口与日军会战。第2战区司令长官阎锡山为保卫太原，决定重点在晋北忻口地区组织防御，另以一部兵力在晋东的娘子关地区占领阵地，阻击日军进攻。
10月1日的早晨，罗店当面的日军改变了进攻战术，先以大小口径火炮对我军阵地轰击，后是飞机对整个罗店地区进行无差别轰炸。一时之间，我军阵地上到处硝烟四起，爆炸声震耳欲聋。在炮火掩护下，日军以开掘机和人工进行土工作业，企图挖掘战壕逼近守军阵地。
罗店地区的战斗一直持续不断，连续的冲锋和反冲锋无论进攻或防守，兵员和弹药的损耗相当巨大。日军仗着不断的增援有生力量而保持着进攻的锐气，中国守军这时候人员伤亡已过半数，有的部队只剩下三分之一。
这两天，11师部队战斗最激烈的地方是罗店镇西三里地的东林寺。东林寺地势较高，这是一座古庙，东南北三面有小河环绕，是整个阵地的突出部，在这里眺望，可瞰视和射击日军的要点阵地。双方都认识到这个要点对于罗店整个阵地的重要性，敌我都投入大量的兵力，反复拉锯式争夺这一高地。
10月1日，敌军整日攻击，多次冲锋都被守军击溃。第二天一早，日军的炮火对着东林寺的残墙断壁又轰击了十多分钟。接着，日军组织的敢死队头上绑着白布条，赤.裸上身，端着步枪，不顾我军的还击火力，拼死冲锋向前。由于守军兵力单薄，中尉排长胡玉政带着5名士兵奋勇抵抗，日军的一部分冲到庙内。日军中尉富田义信冲了进来，他望着满身鲜血的胡玉政惊愕了。胡排长急速掏出手枪，可手枪发生了故障。没等富田反应过来，胡玉政操起身边的一把铁锹，用力劈将过去，富田义信一声惨叫脑浆迸裂！从庙堂后杀过来的班长徐爱山，悄悄地转到一个敌兵身后，以迅雷不及掩耳的动作，从日军的背后抽出他的战刀，挥手便砍，一连砍死两个日军！上等兵刘益山已经被日军刺了两刀，他不顾伤痛和鲜血，仍端着刺刀和敌人肉搏，一口气刺倒了两个日军！
正当余生的三个日军惊慌之际，增援的敌军蜂拥而来，冤家路窄，陈简中新任团长的66团也赶到了东林寺，中士班长潘玉林架起机枪一阵猛扫，20多名日军应声而倒。在手榴弹和机枪火力下，敌人的冲锋被打退了。
可是，62团3营已全部伤亡，增援的66团3营因无立足之地，庙宇林木成了一片瓦砾，只能在暴露在外，仓促设防。日军的大口径密集炮火象犁地一样，反复在这个小小的高地上来回反复轰击，终于荡平了这片高地。官兵几度反攻，终因血溅阵地，伤亡过于惨重，实在无力支持，残兵含恨退守。
10月2日，(太原会战)(忻口战役)日军察哈尔派遣兵团混成第2旅团从代县向崞县(今崞阳镇)进攻，遭遇中国守军第十九军顽强抵抗。日军上海派遣军总司令松井石根，限部属3天内占领嘉定、浏河、刘行、大场、闸北、浦东等处。敌集中兵力向罗店、刘行发动进攻；我军沿沪太公路撤退约1000余米。晚，敌以轻型战车30余辆，协同步兵1600余人，由北四川路冲入我方警戒线。英国伦敦华侨推行“大中华运动”，支持中国抗战。
11师在敌人的不惜代价，不计伤亡的疯狂进攻下，虽然，竭尽全力与敌人反复争夺每一寸阵地，但是，终因伤亡过于巨大，部队无力继续战斗下去，遂奉命连夜向张家村、林家宅转移，并切实占领该处构筑工事。第11师师长彭善以梅春华31旅（原旅长王严在助攻罗店时负伤）先行出动，一面战斗、一面转进。在转移中，担任掩护任务的第62团1营1连遭到日军突袭，该连官兵在战至只剩六人后仍坚持不退，与突入之日军展开肉搏，最后全部壮烈牺牲。10月3日晨，第11师顺利完成任务。
10月3日，(淞沪会战)中国守军左翼军两次调整部署，于3日拂晓前转移至蕴藻浜右岸亘陈家行、杨泾河西岸、浏河镇之线。晨，日军向沪太公路东西两侧进攻，使用毒气及达姆弹。敌舰驶入常、澄交界的段山港，向岸上民房轰击。
10月4日开始，(淞沪会战)日军以大场镇为目标发起攻击。其主力两个师团猛攻蕴藻浜南岸中国左翼军和中央军左翼阵地。中央守军侧后受到严重威胁。第3战区即令由后方增援的川军第22集团军加入该方面作战。经10余日反复争夺与激战，左翼军伤亡甚重。日外务省特派在野外交家伊藤等10余人抵沪，诱胁我军停止抵抗。战斗仍在罗店、刘行附近进行，敌企图渡蕰藻浜。第78师467团迎击渡河日军，1个连在10分钟内就全部阵亡！
10月5日，我国弱小的空军，趁着夜色的保护，主动出击，轰炸了日军的阵地。血战连日的****将士，为此欢欣鼓舞。同日，华北的日军部队攻占德县。
10月6日，美国国务院宣言，斥责日本在华侵略行为实际破坏《九国公约》与《非战公约》。国联大会通过关于中日冲突事件的议决案，谴责日本，声援中国。同日，淞沪战场的敌主力分2路进犯：一路由罗店沿沪太公路，经施相公庙向嘉定进攻；在刘行方面之敌，经广福镇向嘉定进攻。一路由顾家宅强渡蕰藻浜，抵南岸进袭庙行；张华浜之敌西进，威胁江湾、闸北之线。
10月7日，敌第3、第9两师团在优势炮火掩护下，由蕰藻浜北岸向我第87师及第1军正面强行渡河，被我军击退，成拉踞战。我军冒雨反攻黄浦江沿线，炮战激烈。
10月8日，日本上海派遣军司令官松井石根发表所谓声明，称日军进攻之目的，在于强迫中国政府与抗日军队改变对日态度。
10月9日，国联邀请13国在北平举行“九国公约会议”，寻求解决中日争端办法。日军犯广福镇、西六房宅，均被我击退。
10月10日，日军占领石家庄。中国外交部照会国联，声明接受“九国公约会议”的邀请。连日来，闸北的六三花园、八字桥、浦东、蕰藻浜等地均在激战。
10月11日起，(淞沪会战)大场争夺战开始。大场是上海市区中国守军北翼第一道防线的要地。中国守军奉命撤至此防线。日军开始进攻，中国守军在军事委员会副总参谋长白崇禧指挥下与日军激战于蕴藻滨南岸，直至次日，我军取得初步胜利，予敌重创，渡过蕴藻滨的日军部队主力伤亡甚众。同日，华北战场上，忻口战役和娘子关战役正式打响。
10月12日，国民政府军事委员会宣布，南方8省13个地区的正规军游击队改编为国民革命军陆军新编第四军，简称新四军。
10月13日，中国军队进行正太路防御战。
10月14日晨，(太原会战)(忻口战役)中央军第21师向南怀化、新炼庄日军出击，在日军强大火力压制下，伤亡严重，师长李仙洲负伤，出击受挫，即退出战斗到后方整补。
10月15日，国民政府军委会发布训令：“前方自应奋勇应战，如有擅自退却者，当予依法连坐，其余战地文武官佐，亦应各本天良，一致抵御。如有擅退或抗击不力等情事，亦当依法严惩，决不宽贷。”标志在全体国民革命军序列内，正式全面实行连坐法。日军突过蕴藻浜深入守军阵地约5公里。老蒋急调刚刚从广西昼夜兼程调来的桂系第21集团军10个师加入中央军序列，以其3个师从大场附近向南路日军反击，另以左翼军4个团在广福南侧向北路日军反击，均未突破日军阵地。
10月16日，(太原会战)(忻口战役)南怀化，亲临前线指挥作战的第9军军长郝梦龄、第54师师长刘家祺和独立第5旅旅长郑庭珍以身殉国，相继由第61军军长陈长捷、第19军军长王靖国接任中央兵团总指挥，始终坚守忻口阵地。
10月16日-23日每日晨，(太原会战)(忻口战役)日军飞机对守军阵地轮番轰炸，掩护其步兵实施对壕作业。守军在夜间组织步兵小分队对日军阵地进行袭击破坏……