空中的激戰伴隨的是地面的激戰，重炮掩護下，八十八師宋希濂指揮三十六師以陳瑞和旅為先鋒，以212團顧葆裕向日本墳，以213團李志鵬向八字橋進攻，以楊光鈺旅的2團胡家驥向法學院進攻，以215團劉英為預備隊，三團並進。
八十八師加強九十八師之294旅在楊樹浦向滬江大學和公大紗廠、引翔港發動進攻，從武漢趕來的八十七師在兆豐路投入進攻，主力直指匯山碼頭，另以一部配以九十八師之292旅從側翼攻擊持志大學、虹口公園和大豐紗廠。
中**隊攻勢猛烈，激戰在日租界周圍各處展開，日軍依托高樓殘壁死戰不退。中**隊前赴後繼，毫不惜命，每前進一步都要付出數條生命，每攻克一處陣地或擊退一次進攻，往往都是在對方全員戰死的情況下才能辦到。機槍轟鳴，手榴彈爆炸，上海在戰火中顫抖。
到下午五點三十六師首先在日本墳得手，防守日本墳的一個中隊日軍被全部擊斃，隨後213團攻克八字橋，擊毀日軍坦克裝甲車各一輛，到最後日軍八字橋守備隊隊長村田中佐率領最後的部隊發起反衝擊，李志鵬毫不猶豫的率領231團迎擊，雙方在長街上展開激烈的白刃格鬥，村田以下近百人被全殲，213團也倒下一百餘人。
攻剋日本墳和八字橋後，宋希濂調整部署以212團協助215團進攻法學院，以213團繼續向縱深天通庵突擊，另把預備隊投入到側翼協助八十七師攻擊虹口公園，包抄日軍側翼。
宋希濂得手不久，王敬久指揮的八十八師攻擊公大紗巢得傳來捷報，八十七師在馮聖法指揮下攻克虹口，直逼匯山碼頭。
開戰半天，日軍傷亡巨大。全線多處被突破，日軍指揮官大川內傳七少將向東京發出緊急求援，日本軍部大驚，他們沒想到上海這麼快就要守不住了，立刻命令松井石根在側翼登陸，同時命令他向上海市區增援，不得少於一個聯隊。
松井石根接到命令後大為不滿。他手上總共只有不到兩個師團。而且由於路途和運輸耽誤，目前只有第三師團和十一師團都只到了一半，十一師團剩下的天谷旅團本就沒派往上海（作者注，抗戰之初，日軍師團編製是兩個步兵旅團，每個步兵旅團下設兩個步兵聯隊。每個聯隊3800人左右，另外再加上騎兵聯隊、野炮兵聯隊、工兵聯隊、輜重兵聯隊、通信隊、衛生隊、兵器勤務隊各1個，2或4個野戰醫院），而是準備與土肥原的十四師團準備在青島登陸；第三師團的二十九旅團還在日本國內，至少需要三天才能趕到上海。兵力本就略顯單薄。如果再分兵上海市區，那麼在側翼登陸就很難形成優勢兵力，從上海市區作戰的情況看，中**隊的作戰能力並非想像的那麼弱。一旦登陸不能形成突破，那麼勢必將被阻止在海岸線上。就會形成添油戰術，對戰局毫無幫助。
松井石根向東京說明了他的判斷。他認為上海守軍可以利用核心工事拖住中**隊主力，而他地主力部隊在吳淞、川沙地區登陸。從中**隊的側翼突破，然後直插劉湘大場，圍殲上海中**主力。最後，松井石根警告東京，上海市區的戰鬥說明中**隊戰鬥力不弱，他的兵力恐怕不足。
松井的抗議和提醒讓東京參謀部重新思索上海戰役，最終同意松井的建議，不抽調他的部隊，但卻從海軍中抽調了一個大隊地人數加強到上海市區。同時宣佈調整上海派遣軍數量，暫停青島作戰，天谷旅團歸還十一師團建制。
夜幕降臨，中**隊停止了進攻，日軍獲得喘息之機。士兵們捲縮在街壘裡喘息，指揮官們開始盤點今天地戰果，規劃明天的作戰。
總體來說。恢復進攻地第一天。中**隊大獲全勝。天上。空軍取得四十九比六地勝利。木更津轟炸機大隊幾乎被全殲；地面上。中**隊攻剋日本墳、八字橋、公大紗廠、持志大學。突進虹口公園。八十七師逼近匯山碼頭。
張治中盤衡全局。決定加強八十七師地攻擊。把九十八師全軍劃歸馮聖法指揮。同時把剛從南京調來地兩個坦克連也配屬給八十七師。命令他們明天一定要突破楊樹浦租界。攻克匯山碼頭。割裂日軍防線。
為保證突擊成功。張治中還把駐守大場地八十八師一個團調回楊樹浦。讓五十六師接替吳淞劉行等地地守禦。將**第二旅加強給三十六師。
當晚南京發佈地戰報。在全國全世界引起轟動。特別是空軍地驕人戰績。四十九比六。這是個驚人地空戰比。遠遠超過歐戰時期戰損比。與中國老百姓地歡欣鼓舞相比。外**事專家根本不信。日本空軍雖然不強。但也遠遠超過中國。資格比率反過來差不多。
但日本政府地反應卻讓他們吃驚。日本政府羞答答地在第二天宣佈。空軍遭受一定損失。但堅決否認損失了四十九架飛機。只承認損失了二十八架。但英勇地皇軍飛行員擊落了十一架中國戰機。
這個比率也夠讓人震驚地。首先作出反應地德國空軍。戈林一封電報發到中國。要求顧問團查明中國空軍勝利地原因以及BF109作戰能力。隨後是美國。五角大樓急電美國大使館空軍武官。要求調查P40在中國戰場地使用情況。特別是那些地方需要改進。另外就是日本空軍地作戰能力。
美德兩國的要求通過不同途徑反應到蔣介石那裡，德國顧問團當然沒有問題，中德軍事合作早就開始了，蔣介石當即同意法肯豪森地要求，德國空軍軍官直接到空軍指揮部。對美國的要求，蔣介石這次聰明了下，他不想把空軍勝利的秘密如此便宜的賣給美國，所以他讓周至柔找幾個P40飛行員與美國的空軍武官座談，算是給美國同意出售P40的回報。
但美國人是很聰明的，他們與飛行員交流中敏銳察覺到一個新名詞——雷達，中國飛行員總是反覆提到雷達，什麼雷達指引〔麼雷達報警，好像中國空軍的勝利就是雷達帶來的似的。
「委員長先生，我們要求看看雷達。」美國大使通過宋美齡向蔣介石提出這個要求，蔣介石很想給莊繼華去封電報，問問他該開什麼價錢，好不容易壓下這個想法，答應美國人的要求，價錢嘛可以等他們看完之後再說。
於是美國人和德國人先後到達設於南京城郊的空軍指揮部，指揮部裡面異常忙碌，作戰室一個大型簡易沙盤，上面橫列作上海周邊敵我的各個機場。
「敵機十八架，方位xxx，高度xxxx，型號…….」
「敵機二十七架，方位xxx，高度xxxx…….」
電話接線員報出一串串數字，沙盤前的女兵就在沙盤上放上幾架飛機模型，總指揮王叔銘根據這些數字下令。
「欖橋機場四大隊，曹娥機場九大隊，揚州機場二大隊，廣德機場六大隊….起
派來美國武官和德國顧問都是空軍軍官，他們完全沒想到中國人在這裡建立了一個第一流的空軍指揮系統，日本飛機只要一升空，路線高度方向就被中國完全掌握，這樣的仗不敗就沒天理了。
果然沒多久，就傳來中國飛行員的報告，擊落日機十六架，我方損失兩架，傷四架。
「部長先生，今天我參觀了中國的空軍指揮部，現場觀看了一場精彩絕倫的空戰，七十六架日本飛機與七十二架中國飛機之間的戰鬥，中國空軍再次獲勝，結果是驚人的三十一比八，我終於明白了中國空軍獲得如此輝煌戰績的原因。P40雖然是一款優秀的飛機，但中國飛行員認為他還有很多不足，中國取得勝利的原因是他們擁有一樣神秘的武器——雷達。這真是個神秘的國家，如此貧窮，軍備如此落後，卻又有如此神秘的武器。在我看來，雷達是一種預警武器，中國人在華東地區部署了十幾個雷達站，監控了整個戰區的天空，台灣的日本飛機只要升空，其方位高度路線就清楚的顯示在雷達上，中國人可以任意選擇空域對其進行伏擊，日本空軍敗得理所當然。部長先生，我建議盡快為美國空軍購買或研製這種武器，和我一起觀戰的還有在中國的德國顧問團成員，從他的表情看，他早就知道雷達，他對中國的指揮系統更感興趣，所以我認為德國人已經擁有了這種武器，這對合眾國是非常危險的。……。」回到大使館，美國空軍武官就立刻向華盛頓發出報告。
德國顧問給戈林的報告卻著重強調了雷達在實戰中運用，指出中國人已經建立了一種行之有效的空戰指揮體系，這個體系發揮了雷達的作用，斷言在這個體系下，上海地區的天空將被中國所統治。
美國人的行動很快，三天後，美國大使正式代表軍方向中國提出購買雷達技術，蔣介石開價，五百架P40和一百架B17，獅子大開口。