（2个军9个师团）
500架战机
300辆坦克
130艘军舰
1937年7月7日，日军对中国实施全面入侵，北平及天津不到一个月落入日军手中，整个华北平原暴露在日军面前，华北战事一再告急。蒋介石为了分散日军兵力，以利于长期作战，而在上海采取主动反击战役，开辟淞沪战场。谈到战略意图，蒋介石说：“我欲打破其安占华北之战略，一则逼其军队不得不用于江南，二则欲其军队分略黄河南岸，使其兵力不敷分配，更不能使其集中兵力安驻华北。”
上海是中国当时首都南京的门户，又是中国经济中心和重要工业基地。上海为中国第一大商港，每年对外贸易额占全国二分之一以上。1932年的“一·二八事变”之后，根据《淞沪停战协定》，划上海为非武装区域，不驻中国军队。
时任京沪分区警备司令官张治中认为，主力军远在苏常以西，输送需要时间，而上海保安团抵抗力薄，应依靠主动地位，主动进攻驻上海日军。因此，1937年《国防作战计划》规定：“长江下游地区之国军，于开战之初，应首先用全力占领上海，无论如何，必须扑灭在上海之敌军，以为全部作战之核心，尔后直接沿江海岸阻止敌之登陆。”由于以上原因，蒋介石决定沿沪宁铁路调动军队，迎接即将来临的战争。
与此同时，日本一开始并没有打算将重点放到华东。日军参谋本部于“卢沟桥事变”后拟订《处理华北时局要领》：“如抗日行为波及华中华南时，亦以不出动陆军兵力为原则。”日本参谋本部以“防苏”为战略重点，认为中国华北地方割据，中国将无力发起全面战争，日军总动员兵力是30个师团，但对华使用兵力只能有7个师团，因此没有向华北增兵的余裕。
参谋本部作战部长石原莞尔主张对华军事不扩大方针。但没想到斯大林于1937年6月11日进行肃反运动，众多苏联高级将领遭到杀害。6月30日，日本舰艇在黑龙江干岔子岛击沉苏联炮艇，日本驻苏大使与苏联交涉时发现对方态度软弱，日本军部因此认为苏联内部不安，于是就有了扩大对华战事的想法。但日本海军方面则一直希望控制长江流域。
1937年8月9日下午17时半，几名日海军陆战队员由法租界入上海虹桥机场警戒线内，中日双方发生冲突，是为“虹桥机场事件”。8月10日，日本海相米内光政要求陆军出兵，但遭到陆军省次官梅津美治郎与参谋本部石原莞尔的反对，经过争辩后决定派遣最小限度的兵力进行压制。英、法、美、意代表调停未果，8月13日驻上海日军与中国军队在八字桥一带发生枪战，“淞沪会战”爆发。
国民政府军事委员会20日下令总动员，沪杭为第三战区，作战方针为“战区以巩固首都及保有经济策源地之目的，迅速围歼上海附近之敌，并打破其沿海沿江登陆之企图”。淞沪之战国军由陈诚率大军增援，日本下令总动员，编组“上海派遣军”，日本天皇任命松井石根大将为司令官，任务为“协同海军击灭上海附近之中国军，并占领上海及其北方地区要线”。
淞沪会战空前惨烈，冯玉祥后来回忆说：“我们的部队，每天一个师又一个师投入战场，有的不到3个小时就死了一半，有的支援5个小时死了三分之二，这个战场就像大熔炉一般，填进去就熔化了！”在国军担任作战指导的德军将领法肯豪森则认为双方海空火力差距太大，他回忆：“国军仅能用夜暗期间，日军海空兵力无法发挥优势时，对白昼日军所占据之村落进行反攻。”日军因正面进攻损失惨重，于是派兵在杭州湾北岸的全公亭、金山卫两地登陆，直攻中国军队后路，国军只得撤退。11月12日夜，上海市区全部陷落，淞沪会战结束。
淞沪会战后期的“死守”被学者形容成“为政略殉”，非出于战略因素，而是为了在“九国公约”会议上影响国际舆论而战。淞沪会战失败后，国军在华中一泻千里，门户被打开，中华民国首都南京也就不再拥有稳固防线，短短一个月后南京陷落。
淞沪会战是中国抗日战争中第一场大型会战，也是整个战争中规模最大、战斗最惨烈的一场战役。以何应钦统计：国军死伤约18.7万人，日军6万多人。经过3个月奋战，中国军队挫败日军中央突破、速战速胜之战略意图，使他们未能3个月灭亡中国。它是中国局部抗战转向全面抗战之历史转折点。由于速战速决目标失败，导致更多兵力加码投入战场与具有军舰支援且补给源源不绝的日军进行绞肉战，蒋介石在淞沪会战几乎投入所有的精锐部队，在战斗中损失了三分之二以上，使蒋介石实力大为削弱。
以军事面来说，国民政府不但战败还让其军事实力大幅受创，使得多年建军付诸流水，但在政治面上却是成功的，淞沪会战将中日冲突成功地台面化宣传到国际媒体，也让世界清楚中华民国政府对日本的立场。而战争导致的外国资产损失与日军的战争暴行有效降低了外国舆论对于日本的好感，也间接影响日后英、美对中国战场的支持。
徐州会战
（1937年12月～1938年5月19日）
主战将领
中方
第五战区司令长官李宗仁
第40军军长庞炳勋
第59军军长张自忠
第51军军长于学忠
第20军团军团长汤恩伯