罗卓英第18军坚守罗店一线，苦战月余，阵地仍在。但日军极大地杀伤了中队有生力量。日军第四次增援部队已陆续到沪，又一场恶战即将开始了！
从9月27日开始，日军炮火拉开了第四次全线总攻的帷幕。从浏河、罗店、刘行、大场、江湾至闸北、八字桥一线，到处都有日军密集炮火，9月30日，日军发射炮弹三千发！总攻重点仍是罗店。在炮火坦克掩护下，日军从罗店与刘行之间突破。对着冲来的日军，守军排炮齐发，击毁坦克两辆，其余坦克掉头就退，在猛烈炮火下，日军不敢前进。
罗店西北的岳王庙、曹王庙一线中国守军，组织许多突击队勇猛出击，连克吴家宅、严宅、丁家桥等村。日军怯于夜战。守军夜间突袭，奋勇冲杀。日军闻风而退，伤亡大尉以下官兵260多人。守军缴获步枪143支、手枪五支、机枪两挺、炮兵观察镜及文件等。
罗店镇西的东林寺，争夺战十分激烈。守军第11师62团1营1连，打退日军几次冲锋，因寡不敌众，29日全连全部牺牲。由3连和2连一部增援，才将日军击退。30日敌炮轰塌古庙围墙，竹木全被打断，大殿炸掉一角。日军冲到墙下。副营长赵取权带领士兵居高临下，用机枪手榴弹击毙日军50多人，后续日军不敢前进，即修筑工事与守军对峙。
10月1日，日军几次进攻，均被守军击退。2日晨，敌炮对东林寺再次轰炸，日军再次冲锋。守