冯晨的那张纸条上写的是，让谢晋元通过电话，联系上海商会，设法把受伤的官兵送到租界内医治。
谢晋元立即通过电话，让上海商会向美军提出送十名重伤员离开战场，美军同意了此项要求，因此，趁夜幕掩护下，十名重伤员被抬离战场。
黎明前，杨惠敏离开四行仓库时，问及守军的作战计划时，谢晋元回答说，我们将誓死保卫四行仓库。
杨惠敏听了十分感动，并向谢晋元索取了所有守军的名册，回去后将其通告全国。
但是，为了迷惑日军同时又不使杨惠敏失望，谢晋元让人根据原524团的名册，伪造了一份800人的名单，其实守卫四行仓库的共423人。
四行仓库的位置及建筑结构对守军相当有利。
四行仓库临近公共租界，日军不敢用海军炮火攻击，他们怕炮弹落入公共租界内，因为日本此时尚不愿意同欧美开战。
日军也不敢像在上海其他地方那样，使用芥子毒气，因为这将暴露在全世界面前。
早7时，一架日军轰炸机在仓库上方盘旋，但因为害怕误中公共租界并未投弹，在遭到守军防空火力攻击后日军轰炸机离去。
上午8时左右，营长杨瑞符召集全营官长及班长讲话鼓舞士气。
10时谢晋元与杨瑞符共同视察工事并观察日军动向，当他们在楼顶上时，谢晋元发现一队日军沿苏州河北路移动。
谢晋元拿起一支毛瑟98k步枪，向这队日军射击，当场击毙日军宪兵一名。
到了中午，日军发动了迄今为止最大规模的攻击。
加农炮和轻装坦克从各个方向发动进攻，迫使中国守军第三连从仓库外的工事中撤回仓库内。
四行仓库的西侧本来没什么窗户，而日军的炮击却给守军打开了许多射击孔。
有一队日军，试图通过梯子爬入仓库二楼，谢晋元当时恰好在二楼窗户前，他一手夺过第一个上来的日本兵的枪，另一只手将其推下，之后向后面登上梯子的第二名日军射击，最后推倒了梯子。
此时，日军的进攻都伴随有装甲车和加农炮做掩护，最终日军再次失败后，开始用挖掘机向四行仓库挖隧道。
河对岸的市民，用大字报通知守军日军的行动。
有人甚至在发现日军准备再一次发动进攻后，打来电话通知四行仓库内的守军。
下午3时左右，天空下起了大雨，日军在西侧发动了另一次主攻，他们占领了交通银行大楼，并在四行仓库北面部署加农炮进行攻击。
加农炮对四行仓库厚重的墙壁无法造成致命伤害，而在交通银行大楼内的日军，又很容易被占领在制高点的中国守军压制住。
两小时后日军放弃进攻，但他们得以切断四行仓库的供电及供水。
这期间，上海商会得到了中国守军仍在闸北的消息后相当激动，这个消息很快通过电台传遍全城。
人们在雨中聚集在苏州河南岸，为守军助威。
上海市民向守军捐献了十多卡车的给养，卡车于夜间抵达四行仓库附近，守军用沙袋筑墙到卡车旁，将给养拖至仓库，搬运给养用了四个小时，在此期间三名守军阵亡。
守军收到了食物、水果、衣物、器具和来自市民的慰问信，一队记者也冒险来到了四行仓库，但由于谢晋元与杨瑞符因事繁忙，由机枪连雷连长代为接见。
10月30日早7时，日军再次发动进攻。
这次进攻，日军只有少数步兵参加，大部分时间日军只是用加农炮进行攻击，因为四行仓库建筑坚固，又有充足的沙袋和修理材料，在日军试图摧毁仓库的同时，守军时刻对仓库进行修复。
日军的加农炮炮火相当密集，平均每秒都有炮弹落下。
傍晚时，日军用数盏探照灯照亮四行仓库以便于其炮击，整个30日的战斗整整持续了一天，守军摧毁了日军数辆装甲车。
上海租界中的外籍人士，不愿意战斗地点与他们如此接近，面对日本的压力，他们答应劝说中国军队停止作战。
外籍人士派代表向国民政府递交请愿书，要求以“人道主义原因”停止战斗。
对于蒋介石来说，战斗已经胜利，绝大部分中国军队已经顺利撤离，并重新部署到了新的位置，而战斗本身也已经引起了西方世界的注意。
所以蒋介石下令，部队在10月31日撤离四行仓库。
上海警备司令杨虎被安排与英军将军斯马莱特会面，商谈524团如何撤离的事情，会议决定，第524团撤至公共租界，并和正在上海西部战斗的第八十八师汇合。
日本派遣军最高指挥官松井石根也表示，同意并保证允许中国守军撤退，但事后他很快就反悔了。
谢晋元希望能够继续留守四行仓库，直到战斗至最后一人，88师参谋长张柏亭，最终劝说其同意撤退。
午夜，已经是11月1日，谢晋元带领376人，分小队，分批次，通过新垃圾桥撤入公共租界。
约十人在撤退中被日军机枪打伤，到凌晨2时所有守军完成撤退。
部队撤退后，随即宣布与第八十八师汇合，但马上被英租界内的英军没收武器，并且限制了自由。
这是因为，日军威胁，如果英国人让他们离开，日军就要入侵英租界。
524团的勇士们，被英军送至公共租界西部，在意大利防区的胶州路进行隔离。
四行仓库战斗结束后，注意到中国国旗仍在四行仓
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