为缓解第11师团在罗店镇的被围困，9月2日，日军命令天谷支队向罗店推进。9月4日，日本政府又给上海派遣军追加侵华军费25亿日元。9月5日，松井石根被任命为上海陆军最高指挥官。同日，长江口和黄浦江日舰共达130多艘。日本军部准备大规模总攻。
中队苦战旬余，伤亡奇重。最高统帅部决定放弃第一防线，全线退至北站、江湾、庙行、罗店以南、施相公庙、浏河一线防守。争夺罗店的外围战斗，依然惊心动魄。中队用“一寸山河一寸血”来形容这片土地上的激烈搏杀；日本军队则称罗店为“血肉磨坊”。
9月6日，陈诚两次接到蒋介石电话和电文：“罗店关系重要，必须限期攻下。要求将士有进无退，有我无敌，不成功便成仁……”陈诚颁布了进攻罗店日军的部署。
当夜，罗卓英在嘉定指挥部发布了攻击命令：第11师、第14师、第67师与第98师配合顽强进攻，扫清外围后，第14师在罗店东北攻击，进至王家宅、陆家村、潘宅附近；第11师和第67师攻至罗店南的方芯市；第51师和第58师1旅进展到长桥、六维、潘家桥一线。敌我血战整夜，罗店东北，敌我均死伤四五百人，泾河被尸体填满，河水变为赤色！
凌晨，正待围歼罗店日军之际，突闻宝山失守，吴淞与月浦、狮子林之线交通被敌打通，第98师侧背受敌。罗卓英即令停止围攻，坚守阵地。日军不断增援，与守军形成对峙。
9月13日，中队退出罗店，阵线移到郊区。9月14日，松井石根命令第3、第11、第101师团，进攻南翔至大场之线；重藤支队协同近卫师团，攻击罗店以南、以西阵地。
14日晚，日军夺取了罗店东面椒里桥，在机炮战车掩护下向第14师阵地顾家角、吴家桥、谢宅猛攻。战至深夜，守军伤亡惨重，阵地陷于敌手。第51师在罗店北面与日军血战，15日晨，左翼又遭增援日军袭击，守军顽强反击，双方死伤累累。
第14师42旅坚守的南塘口阵地，离月浦仅15里。第98师从月浦溃退后，日军向南塘口猛攻。14日，日机和大炮对南塘口轰炸后，大批日军在坦克掩护下蜂拥冲锋。守军打退一次，日军再次轰炸，再次冲锋。每当阵地动摇时，师参谋长郭汝瑰就亲自上阵督战。他率领两个团与日军交锋，击退多次