8月15日，國民政府成立最高統帥部，蔣介石為統率陸海空三軍大元帥，何應欽為參謀總長，白崇禧為副參謀總長，原外交部長張群為秘書長。
全國擬劃分為五個戰區：河北省和山東省北部為第一戰區，蔣介石兼任司令長官，轄第1、第2、第14集團軍，阻擊沿津浦路、平漢路、南下之敵，並側擊南口之敵；山西省、察哈爾省、綏遠省為第二戰區，閻錫山任司令長官，轄第6、第7集團軍及騎兵第1軍，進攻察北之敵；江蘇省長江以南和浙江省為第三戰區，馮玉祥任司令長官，轄第8、第9、第10、第15集團軍，掃蕩上海之敵，殲滅登陸敵軍；福建省、廣東省為第四戰區，何應欽任司令長官，轄第4、第12集團軍，固守閩粵海岸；江蘇省長江以北和山東省南部為第五戰區，李宗仁任司令長官，轄第3、第5集團軍，防守山東及津浦路徐州地區。
蔣介石對何應欽、白崇禧說：“給我把精銳部隊都調上去，我要在上海大打一仗，讓國人看看，讓羅斯福看看，讓裕仁看看，我蔣某人不是好惹的！”
16日上午。國民政府軍委會副委員長、新任第三戰區司令長官馮玉祥上將，從無錫乘車前往上海南翔前線。汽車正在向前疾馳。兩架飛機飛臨上空盤旋。馮玉祥與隨行參謀下車避進了路邊一所茅屋。敵機投下幾枚炸彈，把農田炸了一個大坑而後飛去。馮玉祥走出茅屋，外麵硝煙還未散盡，就又乘車向南翔飛馳。他說：“不怕！當戰爭初起，我即抱定犧牲之決心，寫了遺囑留給家人。萬一有何不測，我當高唿‘中華民族萬歲’口號，以身殉國。”
一小時後，在南翔第9集團軍司令部大門口，張治中和張發奎等前來迎接馮玉祥將軍。他們親切握手、問候。然後，馮玉祥說：“諸君為國拚命，至堪嘉尚，我故親冒矢石前來看望諸君。”他們走進司令部落座。眾將領對這位國民黨元老、鐵心抗日的老將軍十分敬仰。
張治中說：“副委員長公忠為國，我們素所敬佩，決心竭誠聽從副委員長指揮。”
張發奎指著作戰地圖向馮玉祥匯報說：“虹口、匯山碼頭之敵大舉反攻，我警察總隊不支，第87師正在增援中。”
馮玉祥當機立斷：“將戴民權的第1師交給你指揮，錢塘江以北地區歸你負責，以南地區歸劉建緒負責。怎麽樣？”
張發奎：“服從命令！”
馮玉祥問：“還有什麽問題？”
張治中直率地說：“一是屢戰屢停，失去先機；二是無重火器，難以攻堅；如日軍登陸，非近距離拚殺，難以拒敵。”
馮玉祥點點頭說：“這些問題，設法逐一解決。”
16日下午5時，張治中召集師以上軍官會議，商討殲敵之策。
他說：“今天，我從前線迴來反複思考，總覺得敵人援軍將至，隻有迅速拿下虹口、楊樹浦，戰役才能取得主動。”
孫元良說：“這個仗，不能再這樣窩窩囊囊打下去了。如果敵人援兵一到，敵我態勢立變，我們將失去優勢。”
王敬久說：“我也認為，隻有速戰速決，才能爭取主動。常言道，‘將在外君命有所不受’。殲敵良機再不能失去了！”
張治中沉思片刻，說：“好，那就決定，明日（17日）拂曉，全線總攻擊！”
8月16日，日本政府拒絕了英、美、法關於將上海作為中立區的建議。
當日晚，蔣介石命令張治中：“明日（17日）拂曉，發起總攻。務必在日本援軍登陸前，殲滅上海的日海軍陸戰隊。”正巧，這與張治中的總攻決策不謀而合。
張治中接令後，立即下達命令：“第87師攻擊楊樹浦之敵，著重點於兩翼。即一翼由東向西，一翼由西向東，使敵首尾不能相顧。兵力以第87師2團任主攻，以夏楚中率98師2團鞏固87師主陣地。第88師總攻方向，一為由北向南，一為由西北向東南，使敵不能集中向我。兵力以第88師3團、鍾旅之2團任主攻，借保安總隊1團守主陣地。明晨5時，開始總攻！”
17日晨5時，總攻開始了！沉寂兩天的上海，再次響起猛烈的槍炮聲。虯江日軍陣地一片火海，烈焰衝天，硝煙滾滾。中**隊冒著猛烈炮火向日軍據點發起勇猛衝鋒。
總司令張治中離開南翔司令部，來到江灣，登上葉家花園水塔上督戰。
9時許，王敬久師長電話報告：“87師已占領日軍俱樂部和日海軍操場。敵軍兩次反攻均被打退，我軍炮擊命中率頗佳，但因目標堅固終不能摧毀。”
孫元良師長電話報告：“88師主力由北分向日本墳山、八字橋、法學院、虹口公園攻擊，反複爭奪，傷亡甚重，日本墳山、法學院兩處，死傷尤多。現已將正西麵之敵擊退。”
當天，中國第87、第88兩師占領了五洲公墓、愛國女校及粵東中學等據點。中國海軍電雷學校兩艘雷艇秘密駛至黃浦江，向停泊碼頭附近“出雲”號日艦發射魚雷，將其擊傷。
全國擬劃分為五個戰區：河北省和山東省北部為第一戰區，蔣介石兼任司令長官，轄第1、第2、第14集團軍，阻擊沿津浦路、平漢路、南下之敵，並側擊南口之敵；山西省、察哈爾省、綏遠省為第二戰區，閻錫山任司令長官，轄第6、第7集團軍及騎兵第1軍，進攻察北之敵；江蘇省長江以南和浙江省為第三戰區，馮玉祥任司令長官，轄第8、第9、第10、第15集團軍，掃蕩上海之敵，殲滅登陸敵軍；福建省、廣東省為第四戰區，何應欽任司令長官，轄第4、第12集團軍，固守閩粵海岸；江蘇省長江以北和山東省南部為第五戰區，李宗仁任司令長官，轄第3、第5集團軍，防守山東及津浦路徐州地區。
蔣介石對何應欽、白崇禧說：“給我把精銳部隊都調上去，我要在上海大打一仗，讓國人看看，讓羅斯福看看，讓裕仁看看，我蔣某人不是好惹的！”
16日上午。國民政府軍委會副委員長、新任第三戰區司令長官馮玉祥上將，從無錫乘車前往上海南翔前線。汽車正在向前疾馳。兩架飛機飛臨上空盤旋。馮玉祥與隨行參謀下車避進了路邊一所茅屋。敵機投下幾枚炸彈，把農田炸了一個大坑而後飛去。馮玉祥走出茅屋，外麵硝煙還未散盡，就又乘車向南翔飛馳。他說：“不怕！當戰爭初起，我即抱定犧牲之決心，寫了遺囑留給家人。萬一有何不測，我當高唿‘中華民族萬歲’口號，以身殉國。”
一小時後，在南翔第9集團軍司令部大門口，張治中和張發奎等前來迎接馮玉祥將軍。他們親切握手、問候。然後，馮玉祥說：“諸君為國拚命，至堪嘉尚，我故親冒矢石前來看望諸君。”他們走進司令部落座。眾將領對這位國民黨元老、鐵心抗日的老將軍十分敬仰。
張治中說：“副委員長公忠為國，我們素所敬佩，決心竭誠聽從副委員長指揮。”
張發奎指著作戰地圖向馮玉祥匯報說：“虹口、匯山碼頭之敵大舉反攻，我警察總隊不支，第87師正在增援中。”
馮玉祥當機立斷：“將戴民權的第1師交給你指揮，錢塘江以北地區歸你負責，以南地區歸劉建緒負責。怎麽樣？”
張發奎：“服從命令！”
馮玉祥問：“還有什麽問題？”
張治中直率地說：“一是屢戰屢停，失去先機；二是無重火器，難以攻堅；如日軍登陸，非近距離拚殺，難以拒敵。”
馮玉祥點點頭說：“這些問題，設法逐一解決。”
16日下午5時，張治中召集師以上軍官會議，商討殲敵之策。
他說：“今天，我從前線迴來反複思考，總覺得敵人援軍將至，隻有迅速拿下虹口、楊樹浦，戰役才能取得主動。”
孫元良說：“這個仗，不能再這樣窩窩囊囊打下去了。如果敵人援兵一到，敵我態勢立變，我們將失去優勢。”
王敬久說：“我也認為，隻有速戰速決，才能爭取主動。常言道，‘將在外君命有所不受’。殲敵良機再不能失去了！”
張治中沉思片刻，說：“好，那就決定，明日（17日）拂曉，全線總攻擊！”
8月16日，日本政府拒絕了英、美、法關於將上海作為中立區的建議。
當日晚，蔣介石命令張治中：“明日（17日）拂曉，發起總攻。務必在日本援軍登陸前，殲滅上海的日海軍陸戰隊。”正巧，這與張治中的總攻決策不謀而合。
張治中接令後，立即下達命令：“第87師攻擊楊樹浦之敵，著重點於兩翼。即一翼由東向西，一翼由西向東，使敵首尾不能相顧。兵力以第87師2團任主攻，以夏楚中率98師2團鞏固87師主陣地。第88師總攻方向，一為由北向南，一為由西北向東南，使敵不能集中向我。兵力以第88師3團、鍾旅之2團任主攻，借保安總隊1團守主陣地。明晨5時，開始總攻！”
17日晨5時，總攻開始了！沉寂兩天的上海，再次響起猛烈的槍炮聲。虯江日軍陣地一片火海，烈焰衝天，硝煙滾滾。中**隊冒著猛烈炮火向日軍據點發起勇猛衝鋒。
總司令張治中離開南翔司令部，來到江灣，登上葉家花園水塔上督戰。
9時許，王敬久師長電話報告：“87師已占領日軍俱樂部和日海軍操場。敵軍兩次反攻均被打退，我軍炮擊命中率頗佳，但因目標堅固終不能摧毀。”
孫元良師長電話報告：“88師主力由北分向日本墳山、八字橋、法學院、虹口公園攻擊，反複爭奪，傷亡甚重，日本墳山、法學院兩處，死傷尤多。現已將正西麵之敵擊退。”
當天，中國第87、第88兩師占領了五洲公墓、愛國女校及粵東中學等據點。中國海軍電雷學校兩艘雷艇秘密駛至黃浦江，向停泊碼頭附近“出雲”號日艦發射魚雷，將其擊傷。