，第八十七师在师长王敬九的带领下，以推进至江湾以北地区，形成对日军的侧翼包抄，日军则从停泊在黄浦江的舰艇上增派陆战队士兵，加固虹口、杨树浦一带的防御工事，双方的对峙态势愈发严峻。
下午3时，日军发起了更大规模的进攻。在海军舰艇炮火与空中飞机的掩护下，数千名日军从租界冲出，兵分三路向闸北宝山路、八字桥和天通庵路发起猛攻。日军的炮火异常猛烈，炮弹密集地落在中国守军阵地上，房屋倒塌、街道被毁，许多士兵在炮火中牺牲，但幸存者们没有退缩，他们依托断壁残垣，与日军展开殊死搏斗。八字桥作为两军对峙的核心要点，成为了激战的焦点，日军凭借优势火力多次冲锋，第八十八师官兵奋勇抵抗，用步枪、手榴弹击退了日军的一次次进攻，桥面被鲜血染红，双方在桥边反复拉锯，伤亡都在不断增加。
傍晚时分，战斗进入白热化阶段。天通庵站附近，日军集中兵力试图突破铁路防线，中国守军与日军展开近距离巷战，每一条街道、每一栋房屋都成为了战场。士兵们爬上屋顶，从窗口向日军射击，有的甚至抱着炸药包冲向日军坦克，与敌人同归于尽。第八十七师一部在江湾方向发起反击，牵制了日军的部分兵力，缓解了闸北守军的压力。至日落时分，日军的进攻逐渐减弱，中国守军成功守住了主要阵地，日军被迫退回租界及虹口核心工事区域。
这一天的战斗，虽然规模尚未全面铺开，但已正式拉开了淞沪会战的序幕。据不完全统计，8月13日当天，中国守军伤亡近千人，日军也付出了数百人的代价。夜幕降临后，上海市区并未恢复平静，零星的枪声仍不时响起，双方士兵都在抓紧时间加固阵地、补充弹药，准备迎接第二天的战斗。
8月14日的上海，被一场突如其来的台风裹挟着，暴雨倾盆而下，让战争更添了几分悲壮。
这一天，以南京先生为代表的征服正式发表《自卫抗战声明书》，向全世界宣告“中国为日本无止境之侵略所逼迫，兹已不得不实行自卫，抵抗暴力。”
随之，军事部署也在当天完成重大调整，国民征服军事委员会正式任命第九集团军司令张治中为淞沪前线总指挥，下辖中央军四大德械武装中的三支，第八十
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