当上海打得如火如荼之际，8月14日，日军参谋本部向第3、11、14师团下达紧急动员令，8月15日，日本陆军编组成以第3、11师团为主力的上海派遣军（第14师团准备派往青岛），8月19日委派松井石根出任派遣军总司令。由于动员时间短，增援日军基本没有做任何登陆作战的准备。
叫嚣"三周解决沪局"的松井石根命令第11师团在川沙镇登陆，第3师团在吴淞附近登陆，尽管他已得到中国军队布防密度达到饱和的情报，日军必将面临激烈的抵抗，但松井认为中国军队战斗力脆弱，可以轻易克服。8月23日3时，日军第3师团从吴淞口大举登陆，中国军队并不像松井预想的那样一触即溃，而是在炮火掩护下对登陆地点展开反复争夺，日本《第3师团战史》记载："严格意义上看，吴淞登陆是失败的，……在登陆首日，我军登陆场不过在距铁道栈桥以西1500米，以南500米的狭小范围内。"
