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张治中与第87师师长王敬久和第88师师长孙元良保持密切联系。
12日晚，战局有了变化。王师长电话称：午后6时许，敌以坦克及步兵向中**队虬江桥、军工路攻击，同时敌舰向市中心地区连续射击。孙师长电称：八字桥仍有激烈枪声，其附近房舍被敌炮轰击着火，我方受伤数名。张治中再次急电蒋介石汇报日军突袭情况后，说“我军仍抱定敌来攻就还击，敌不来攻就做工事。似此情形，行动势难延展，究应如何处置，祈迅赐电示。”
为了实施“先发制敌”战略，张治中又说：“第87师和第88师全体官兵业已投入上海前线，布防峻事，此间民情愤慨，士气旺盛，出击日寇，如箭在弦！职自当身先士卒，效命疆场，灭此豺狼，万死不辞！至于奉命始能还击一点，事实上恐难遵命……”
蒋介石闻报怒火中烧，愤然骂道：“娘希匹，日军这帮少壮派野心勃勃，给我打！”
国民政府军委会决定，将上海作为抗日主战场。
12日晚，蒋介石下令：将京沪警备部队编为第9集团军，张治中任总司令，该集团军下辖：第87师，师长王敬久；第88师，师长孙元良；第56师，师长刘和鼎；独立第2旅，旅长钟松；第57师第169旅；上海保安总团，总团长吉章简；上海警察总队，警察局长蔡劲军；炮兵第3团、第8团、第10团；共约五万人。主要攻击虹口及杨树浦等方面日军。将苏浙边区部队编为第8集团军，张发奎任总司令，该集团军下辖第61师、第55师、第57师、第62师、独立第45旅、炮兵第2旅。负责守卫杭州湾北岸，扫荡浦东等方面日军。并规定两个集团军的作战地境以苏州河至南站之线为界，以北为第9集团军，以南为第8集团军。何时发动，另候命令。
同时军委会电令：“（1）张治中司令官明日（13日）拂晓攻击。（2）空军明日轰炸，海军封锁江阴。（3）第57师派1团附炮兵1营进至浦东，对浦西之汇山码头、公大纱厂射击。（4）正由武汉向华北运送的第18军（第11师、14师、67师）转向苏州运送。”另外，广东、广西、湖南、贵州、云南、四川、湖北、陕西等后方部队迅即向上海增援。
张治中看完电令，叹息道：“贻误两天才下作战令，我军已失先机一着。可惜啊！”
从8月12日起，日军不断向中**队开枪挑衅，中**队一直忍耐没还击。
8月11日，长谷川清将在本土佐世堡港待命的第1水雷战队、第2、第8特别陆战队，运到上海；同时第3舰队也抵达上海。此时日军在沪总数已达一万人，军舰已到达31艘，其中十艘停泊于军事要隘浏河口。12日，长谷川清又令转隶第3舰队指挥的第1、第2航空战队，开赴马鞍群岛前进基地（上海东南之泗礁山）。12日17时，上海特别陆战队司令官大川内传七少将，下达第2号非常警戒备令，命所属各部队进入阵地，准备战斗。
8月13日9时许，40多名日本陆战队员从四川北路日本小学里冲出来。他们全副武装，以日本便衣队为前导冲过横浜桥后，又冲越过淞沪铁道而到达中国地界宝山路，向驻守宝山路的中国警察及保安队射击，面对挑衅日军，中国保安队立即举枪还击。交战十多分钟，日本便衣队和陆战队员倒下十多人，在中国保安队猛烈攻击下，便狼狈地逃窜了。
日军不甘心失败。10时许，一大批陆战队武装士兵从日本海军陆战队司令部冲出来，叫喊着越过淞沪铁路，向刚进至天通庵和八字桥的中国第88师实施突袭。另一路日本海军陆战队在两辆铁甲车掩护下，向第87师所在地虬江桥、军工路方向攻击。中**队奋起还击，日军又被毙伤十多人。
13日傍晚，日本海军陆战队对上海中国守军不宣而战。日军重炮猛轰上海闸北地区之杨树浦、江湾等地，掩护步兵进攻。中国守军奋起抗击，与日军展开激战。规模浩大空前激烈、举世震惊的“八·一三”淞沪大战从此爆发了！