松井石根在8月30日的日记中写道：“28日攻打罗店镇的战斗异常艰苦。和知联队长亲自举着军刀冲上去砍杀了数名敌军。好不容易才阻击了敌军，保住了该镇的东南地区。”

直到晚上，罗店镇内的巷战依然持续。为了彻底占领罗店，日军以山炮兵向中国军队后方进行火力压制，死伤惨重的中国军队只好从罗店镇撤出。

日军第11师团攻下罗店的时候，日军第3师团第68联队（欠第2大队）准备在海军支援下强攻吴淞镇、吴淞炮台。为了策应第3师团作战，松井石根命令第11师团第43联队从罗店镇发出进攻吴淞镇，协助第68联队登陆作战。

一切准备就绪后，日本海军第3舰队第八战队、第三水雷战队7、8艘轻巡洋舰、驱逐舰于31日早晨对吴淞镇、吴淞炮台进行猛烈的炮击。吴淞镇守军第61师官兵尚未见到日军，就有四分之一的官兵被日军炮火所杀伤。成功登陆的日军在海军舰炮、师团75毫米、105毫米炮支援下攻占了吴淞炮台、吴淞镇。

9月1日，日军第68联队一边扫荡吴淞镇内，一边继续扩大战果。国军方面以另一支精锐“调整师”第6师反攻吴淞镇、吴淞炮台。第6师虽为中央军的精锐部队，但它和第67师、第14师一样仅有轻武器，没有重武器。为了弥补火力上的差距，第6师出发时配属了教导总队炮兵营第2连的4门山炮。虽得到了山炮4门，但与日军比起来仍差距巨大。

伤亡惨重、士气低落的日军精锐师团

进攻吴淞镇、吴淞炮台的第68联队只有2个大队2000余人，但自身就有4门75毫米山炮、4门37毫米速射炮、4门70毫米步兵炮。并配属野战炮兵第3联队第1、2、10、11中队（8门75毫米野战炮、8门105毫米榴弹炮），同时还有海军航空兵、军舰舰炮的支援。兵力不如第6师多，但火力上是第6师的几十倍以上。面对日军强大的火力，第6师官兵拼死反击日本侵略军，日军第68联队很快就陷入苦战。

日方档案《步兵第六十八联队第一大队吴淞镇、吴淞炮台和宝山城战斗详报》写道：“第4中队在敌的猛烈火力下，攻击无进展，大队长大声叱咤，仍很迟缓。大队本部至靠近第2中队的东部谢家滨，在孙家庄南方村落附近的敌自动武器逞猛威，我处于猛烈火力下，立即以机枪主力、大队炮及速射炮压制之，敌有掩盖，伪装巧妙，捕捉困难，越来越猖獗，预备队的前进也很困难，大队本部几乎陷于孤立...”

负责协助第68联队作战的第43联队（欠1个大队）进过一番激战攻下了狮子林炮台，但在随后的战斗中遭到中国军队的重创，两个大队长一死一伤，携带的炮弹也消耗殆尽，如果不及时得到补充，第43联队将无法继续进攻。另一边的第68联队在强大炮火支援下，才彻底占领了吴淞镇，并向宝山进军。