1937年8月13日下午4 时，中国第88师孙元良部向上海八字桥日本海军陆战队阵地发起进攻，淞沪会战正式爆发。
8月14日，国民政府发表对日作战声明。蒋介石以张治中为第9集团军司令，进攻杨树浦和虹口的日军；以张发奎为第8集团军司令，进攻浦东的日军。该日，中国出动仅有的空军力量对日军虹口阵地和日海军第3舰队进行了轰炸。以高志航为首的中国飞行员在出征之前，皆作决死报国之心：“与世仇日寇不共戴天，今日之战，以雪1894年以来之耻辱。”在中国战机的攻击下，日本第3舰队旗舰出云号被炸伤。在随后的空战中，势单力薄的中国空军做最大努力，重创日本木更津和鹿屋飞行团，击落敌机数十架。
中**队的奋勇出击，让日本深感意外。1937年8月15日，日本内阁发表政府声明：“为膺惩中**队之暴戾，促使南京政府觉醒，于今不得不采取断然措施。”随后，在武藤章的建议下，东京设立陆军参谋本部和海军军令部联席会议即战时大本营，直接指挥华北和华东的战役。大本营是战争期间日本最高指挥机构，天皇本人亲临。日本第一次设立大本营，是在1894年中日甲午海战爆发的时候；1904年日俄战争爆发，日本再次设立大本营。此番第三次设立大本营，可视为日本扩大战争的重要信号。
大本营以第3师团和第11师团组成上海派遣军第一攻击波，并确定了这支部队的司令官：松井石根大将。松井，爱知县人，1878年出生于名古屋，陆军士官学校9期生，后进入陆军大学，期间参与日俄战争。1906毕业后一度进入陆军参谋本部中国课，后任驻上海武官。1933年任驻台湾日军司令官，1935转入预备役时已领陆军大将军衔。松井是“皇道派”领袖荒木贞夫和真崎甚三郎的同学，但松井本人对于1930年代的“统制派”与“皇道派”之争似乎兴趣不大。和松井一届的，还有后任关东军司令官的本庄繁。松井身高不足1.60米，奇瘦无比，但在日本军内颇具威望，被认为是一个“作战果断，敢于负责”的将军。
为什么选择松井为派遣军司令负责华东的战事呢？仔细分析，可以得出缘由。为了迫降中国，日本的这次出兵，规模庞大，非单师团作战，而是由众多师团组成派遣军，所以必须选择一名大将军衔的将军，以统领各中将师团长。在1937年8月，日本军内适合这次出征的领大将军衔的将军并不多。从昭和元年到昭和12年（1937年）8月之前，日本军内共有26人被拜大将军衔，其中健在的且素有威望可统领全军的，有以下8个人选：南次郎、林铣十郎、荒木贞夫、本庄繁、松井石根、植田谦吉、寺内寿一、杉山元。
其中，在中下级军官中最具威望的是荒木贞夫，但“二二六兵变”后，荒木已被勒令退出现役，在“统制派”已完全占据军内高层位置的情况下，起用“皇道派”领袖荒木是一件不可能的事。本庄繁是“九一八事变”时的关东军司令官，深得昭和天皇信赖，后以待从武官长的身份侍随左右，处于准退役状态。调动天皇身边的人为派遣军司令，似有不妥。南次郎和植田谦吉当时分别为朝鲜总督和关东军司令，不在国内。林铣十郎和杉山元分别是前首相和当时的陆军大臣，以这样的身份就任前线司令官，也不太可能。如此下来，只有两个人选，即陆军教育总监寺内寿一大将和已经退役的松井石根大将。这时候，大本营已有意想调任寺内寿一为华北方面军司令官。所以，上海派遣军司令官的帽子最后落在松井头上。更重要的是，松井在华活动时间较长，前后13年，并且一度任驻上海武官，对华东一带的地形更为了解。
松井选择饭沼守少将为他的参谋长。在他和饭沼守离开日本之前，陆军大臣杉山元和参谋总长闲院宫载仁亲王问他需要多少兵力才能取胜。后者回答说希望统领一支至少由5个师团组成的派遣军。松井知道，此战非比寻常，不是一两个月就可以结束的。在此之前，年轻气盛的参谋本部作战课课长武藤章大佐认为：“3个月即可征服中国。”对此，经验老到的松井认为有些开玩笑了。在立场上，尽管他坚持应该“膺惩暴支”，给南京国民政府以沉重打击，但具体用多长时间完成这种打击，他自己不太清楚。前来送行的日本陆军的两位首脑认为松井有些过于慎重了。其实，在心里，松井对此二人是有些轻视的。闲院宫载仁亲王已经年近八旬，而杉山元只有僵硬的脑筋、蛮横的态度，缺乏军人应有的对战局的每一个环节的深入认识。
几乎同时，蒋介石进行了作战部署，将全国划分为5个战区，上海周边为第3战区，以冯玉祥为司令官，同时任命最亲密之嫡系陈诚为上海抗战的前敌总指挥，与张治中和张发奎等人一起筹划前方战事。因为上海是中国的经济和金融中心、国民政府首都南京的门户，上海若失，南京即暴露在日军的炮火下，蒋介石已无退路。
