德国顾问根据几天来的战斗，认为我军伤亡大战果小的原因是攻击敌军最坚强的据点，以硬对硬，所以难以取得进展。因此必须改变战术，从敌人脆弱之处突破，割裂敌军战线之后再予以各个击破。遵循这一原则，88师指挥参谋人员和德国顾问一起研究制定了“铁拳计划”，挑选较有作战经验的精锐官兵组成突击队，配属各种近战武器，并有强大炮火掩护，力争一举突破日军防线，然后不顾一切持续深入突进，其目的不在于夺取敌据点和杀伤敌人，而是以持续不断的推进来破坏敌军阵地的稳定，造成不利于日军的态势，为主力部队大量歼敌创造条件。——这一战术思想正是日后德国在二战中大显神威的“闪击战”的精髓！
8月17日清晨5时30分第二次总攻全面展开，88师的攻击目标，是日租界虬江路一线，88师先对目标区进行猛烈的炮击，接着步兵以机关炮和轻重机枪继续对突破点进行密集射击，虬江路沿线顿时成为一片火海，几乎所有建筑物均遭摧毁，突击队随即在火力掩护下，开始突击。同时师主力部队则对虹口日本海军司令部周边展开攻击，以策应突击队的攻击。87师则是猛攻日军海军俱乐部和海军操场，87师由于61师到达吴淞接替该师261旅的防务，使其能抽调生力军261旅521团作为突击的骨干力量，521团以两个轻装步兵营、一个37毫米战防炮连、一个工兵爆破队和通信班组成突击队（从突击队编成看，还是颇具多兵种合成的意味，而且是整个淞沪会战中惟一的一次使用工兵爆破队）。87师师部还特别要求突击队将攻击到达的街道门牌号码拆下，以为凭据。由于采取了新战术，我军攻势凌厉，进展十分顺利，连续消灭日军十余个地堡，压迫残敌集中在较大之据点，当日87师进展最远的一支队伍，已打到了黄浦江边！
在88师对日本坟山、八字桥、法学院、虹口公园等地进攻中，双方反复争夺，伤亡甚重，仅在法学院一处，我军就付出牺牲一营之众的巨大代价。87师259旅第7、第8连接连攻占日军海军俱乐部、日海军操场，但对沪江大学、公大纱厂、引翔港镇的攻击，苦战终日也未得手。我军炮兵射击，命中率颇高，但因没有燃烧弹，无法彻底摧毁坚固目标。日军用坚固障碍物阻塞每一通道，并用装甲车作为活动碉堡，防御部署几乎无懈可击，导致突贯攻击最后还是不得不演变成对各点目标施行强攻，原先的意图没能得到彻底贯彻，因此虽然获得了不小战果，但还是失败了。这一仗极其惨烈，双方死伤至为惨重，虹口地区终日枪炮声不绝，浓烟蔽日！
18日，中国政府接受英美法三国提出的上海作为中立区，中日双方军队撤出上海的建议，因此蒋介石命令张治中暂停攻击。但是日本拒绝了该建议，于是蒋介石于下午又下令恢复攻击。
同日，36师已从西安星夜赶来，到达上海北郊的吴家宅地区。日军也在调兵遣将，从旅顺和日本本土紧急调来2400名海军陆战队，使其在上海的总兵力增至7000人。
19日，87师261旅522团因61师接替原防，得以全团抽身而出投入对市区的攻击，该团作为87师的先锋，由北向南攻击日军杨树浦阵地，一举突入日军杨树浦防线，激战至下午17时许攻占唐山路、公平路交叉路口，前锋已攻入岳州路，并继续向百老汇路＃＃＃。36师集中两个团从杨树浦北侧南下，从522团攻占的地区出发向保定路推进。日军当晚以坦克支援步兵对87师和36师进行多次反击，均被击退。
20日凌晨1时，36师106旅继续向南攻击，于天明时分进至沙泾港、岳州路、昆明路一线，其左翼已与87师打通联系。张治中亲临江湾87师师部指挥作战，决心利用87师和36师突入杨树浦租界进至岳州路的有利态势，以主力向汇山码头突击，实现中央突破，切断日军左右两翼的联系，然后向两翼卷击。为此将刚从南京赶来的装甲团战车营的战车第1、第2连的六辆英制维克斯6吨轻型坦克配属生力军36师，以装备德制37毫米战防炮的教导营配属给87师，进一步加强其突击力。
下午，张治中下令87师协同36师向当面之敌猛攻，力求直突汇山码头。同时令88师佯攻虹口，98师警戒沙泾港以西。
36师师长宋希濂在新港开设师部，亲自指挥211团攻击沙泾港西岸之敌，215团和216团在战车第1连的配合下沿邓脱路和兆丰路向南猛攻，212团则沿舟山路攻击前进，掩护主攻方向侧翼。当夜24时36师开始主攻，作为前导的战车第1连奋勇冲杀，连破日军数道防线，但是步兵被日军密集火力所阻，未能及时跟进，结果坦克因失去步兵支援被日军击毁！后续步兵虽然失去坦克支援但依旧毫无踌躇猛攻不止。日军盘踞在道路两侧的高楼上，居高临下组成交叉密集火网，并以坦克、装甲车掩护步兵分队实施反扑。212团在舟山路华德路口遭到密集火力拦截，伤亡惨重，106旅长陈瑞河也在战斗中身负重伤。215团的攻击也同样难以前进，第2营营长李增阵亡。部队见正面攻击无法奏效，便迂回侧后的小巷，准备从高楼后面攀窗而上，结果日军坦克突然杀出，以炮火封锁了巷口，再以燃烧弹猛轰，300多官兵葬身火海！216团前赴后继冲过百老汇路，一直攻到汇山码头大门前，
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