9月14日下午1時余，日軍從黃浦江上游第一次登上北岸逼近**主陣地第一道大堤，三個攻擊地段大堤內的火力點逐次被擊毀，但從大堤後面不斷涌現出**士兵，擲彈兵在步機槍掩護下不斷向下面的日軍投擲手榴彈和手雷，將擁上來的日軍一次一次炸了下去；雙方各種火炮乃至日軍的戰機不斷向這三個地段施放爆炸，將對方暫時的優勢化為烏有；爭奪，反復的爭奪，日軍第15、第17師團的3個聯隊對**第133、第134師的各1個團；很快，日軍就憑借著重武器支援及步兵數量、質量上的雙優勢佔據上風，打的川軍損失慘重、節節敗退，眼看就要丟掉第一道大堤；但川軍很快又有新的預備隊投入再次將日軍趕下大堤。一線的3個聯隊長一起急了，各自把最後的幾個中隊一起投入戰斗。
南岸觀戰的柳川平助懷疑的望望廣野太吉和岩松義雄，隨即越過他們直接下令第二梯隊過河增援，同時下令航空隊加強支援、阻斷**後續增援。第15、第17師團的3個大隊搶佔了正在架橋的工兵大部分船只迅速過河投入戰斗，終于將新出現的川軍打的死傷慘重退下去又一次攻上大堤，但立即又出現新的**，一個反擊再次將日軍趕到攤頭尺寸之地繼續遭受**迫擊炮一炮炸倒一大片的窘境。
這次連岩松義雄和廣野太吉都醒悟過來︰「不可能！這里地下水位那麼高，不可能在地面下構築這麼多的藏兵洞！」
「但可以構築幾條用水泥封閉的連接各大堤的地下通道，否則憑什麼當主陣地？」遠在戰區前指的陳誠笑著對急于上陣的幾個土木系師長解釋，「你們不用著急，憑日本的國力，派30個甚至40個師團來侵略中國都做的到！仗有的你們打的！」
日軍雖然醒悟過來，但這仗還得打下去，只不過下令重炮聯隊和重轟炸機大隊對三道大堤之間的兩處早已被炸的坑坑窪窪的空地再炸幾次而已；第15和第17師團的一個又一個大隊被船只運過黃浦江，投入這攪肉機中去。3點不到，20軍的2個預備團就消耗殆盡，楊森只能一面向戰區求救，一面從固守第三道大堤的2個團中各抽1個營上一線助陣。
「看來日寇拼命了！才3點20軍就來要救兵了！」
「辭修兄，日軍的進攻規模出乎我們的預料，現在增援恐怕路上傷亡會很大，不如從兩翼預備隊各抽調一個團暫解20軍危機，等天黑後再調援軍上去。」
「現在才3點，再上2個團恐怕不能堅持到天黑吧？」
「不還有20軍三線部隊嗎？實在堅持不到就放棄一線好了，也可以給日寇留一個念想，呵呵。」
「子安膽子夠大！好，陳誠就陪你賭上這一把！」
黃浦江畔的戰斗依舊在持續，第15和第17師團已經傾盡全力，20軍除二線兩個團及一些非戰斗人員外悉數投入還是抵擋不住日軍的猛烈進攻，楊森正要把自己的警衛投入戰斗時，友鄰15師和55師的部隊趕到了！雖然只幾里路，但在日軍的炮擊和轟炸之下，他們還是付出了數百傷亡為代價帶投入混亂的戰場；在第85團和第329團左右夾攻之下，第15和第17師團最後一次沖鋒被打的唏哩嘩啦敗退下來。但柳川平助早有準備，第13和第101師團的2個大隊渡過黃浦江殺入戰團，迅即阻止了前方日軍的潰敗，又將戰線壓回到已經殘破的不成樣子、且到處流淌著血液的第一道大堤上。
「跟我上！」134師師長楊漢忠親率原本守備第三線的804團2個營迎頭沖上，又一舉將101師團的增援打了回去；但13師團的進攻卻無人應對，雖然**後方剩余的迫擊炮拼命發射，但在兩角業作親自指揮下，13師團部隊終于佔穩了一段大堤，並逐漸向兩側擴展；見勢不可為，楊森只能放棄繼續爭奪，除實在撤不出來的少數人外，利用煙霧和密道撤退。
下午4時，日軍終于攻佔了數千米的大堤。但戰斗遠沒有結束，百米外就是第二道大堤，原本駐守那里的20軍2個團在撤退下來的**協助下又組成新的防線，左右15師和55師也不斷襲擾；加強了各部的迫擊炮後，原本大部分毀壞的**輕炮兵再度活躍起來，不斷有炮彈正中匍匐的日本兵將碎片炸上半空。而日軍的重炮卻再也不敢反擊離日軍只有百余米的**，之內以擲彈筒之類還擊，並且還處于暴露狀態，結果很快就被打的潰不成軍撤退了，只留下步兵不斷挨炸。
「不能承受，我們必需立即再次發起進攻！」這種局面，不但將主力盡數投入的廣野太吉和岩松義雄受不了，連只一部分部隊投入的荻洲立兵也叫了出來，只有被趕回南岸的101師團無關自己，伊東政喜坐一旁冷笑。
「等浮橋架好後吧！因為戰事已經拖延3個小時了。」柳川平助略微思索一下就下令。
廣野太吉提醒到︰「四座浮橋中的三座還需要一個小時，這天快黑了。」
「難道皇軍還怕夜戰嗎？」柳川平助怒道︰「反正兩軍短兵相接，我軍重炮也無大的作用。」
廣野太吉有些尷尬的說︰「但本師團和15師團損失很大。」
「那就由13師團和101師團擔任主攻，伊東君不會不想展現一下東京師團的實力吧？」
荻洲立兵和被點到的伊東政喜先後答應。
雖然日軍緊趕慢趕，但一有**迫擊炮不斷襲擾，二是各師團人多手雜反而不齊，拖拖拉拉直到下午5時20分，第13師團和第101師團主力才各佔兩座浮橋開始過江。黃浦江北岸日軍控制區本就不大，本就部署了15、17師團等超過一萬五千日軍，13、101師團這一過江就擁擠不堪了，面對零零星星不斷落下的炮彈，柳川平助不等主力集結就下令兩個師團發起進攻。
下午5時35分，隨著日軍各炮兵聯隊再度齊射，但鑒于雙方距離太近且天色漸晚，重炮兵齊射幾分種後急速射就告停止，岩松義雄和廣野太吉為牽制**及挽回顏面，各自組織了3個暫編大隊和13、101師團一起發動了沖擊！
堅持！再堅持！20軍二線的2個團及一線退下來的還有戰斗力的人員一起上陣，依托第二道大堤和剩余15、55師援軍齊心協力抗擊著日軍4個師團的瘋狂沖擊。
幸好有堅固的工事、幸好有配屬的中央軍機槍和輕炮分隊，幸好日軍只能逐次投入、幸好天色漸暗日軍炮兵精確度直線下降；但最終，還是靠川軍、湘軍甚至北洋余脈，在這共同的戰場上一起用生命在拼搏。構築精巧的多層火力網，一開始就吞噬著大批大批沖鋒的日本兵，但隨著雙方輕炮兵上場，除底部火力點外，機槍逐漸退出角逐；很快，隨著雙方短兵相接，連輕炮也基本失去作用；步槍對射之後，雙方在迅速變黑的暮色中用刺刀、大刀、工兵鏟，乃至用一切可以找到的東西展開肉搏。
5時50分，見勢不妙的楊森將以軍特務營為主的預備隊投入戰斗，再次將中路日軍的進攻打了下去，134師特務連的衛兵乘機將多處負傷的楊漢忠搶救下來；楊漢域率領以133師幾個連的步槍兵沖上第二道大堤，在東面15師不惜傷亡沖過來的一個營幫助下將第17師團的部隊趕了回去。只西側第13師團的進攻成功，再守軍全數傷亡後還趕走了西面增援的55師一部，終于在第二道大堤站住幾百米一個口子並逐漸向兩側延伸。
6時整，隨著天色完全陰暗下來，**的反擊也開始了。東北面的土木系中央軍和西面55師李菘山不斷將一個又一個步槍兵和擲彈兵組成的分隊投入戰斗，和不斷從南岸增援的日軍一個又一個中隊一起沖入攪肉機式的戰場。雙方實力迅速轉換，東面強大的**不斷壓迫著日軍後退，第17師團參與進攻的部隊很快就被擠進第101師團的隊伍中，兩個師團一起反擊才穩住陣腳；而西面由于背靠湖區只有55師一個師在，不但未能收復20軍丟失的陣地，反而被第13師團壓著打入自己的陣地。
雖是昏暗中，柳川平助和荻洲立兵還是同時發覺**弱點所在，一個部署東面和北面防守，一個展開13師團全力向西進攻。很快，雙方在北面和東面的短兵相接繼續進行，但誰都無法再進一步；而西面，13師團以3個聯隊主力上萬官兵的大投入，打的側對工事難以發揮的55師節節敗退，很快就丟了一半陣地，急的李菘山連續呼救，但羅卓英限于態勢也無能為力。