21日就在第36师发动猛攻后，87师也开始攻击，战至午后先后攻占了精版印刷厂和康泰面粉厂，但是对日军在沪东最重要的据点公大纱厂却屡攻不下。
同日，另一支德式部队中央军校教导总队也从南京抵达上海江湾地区。
22日，双方依旧激战不止，但战线呈现胶着状态。
23日3时，36师经过短暂调整以3辆坦克和3个步兵营再次向汇山码头发起攻击，此次步坦协同比昨日大有进步，坦克接连摧毁日军多处阵地，步兵以血肉之躯吸引纵深日军重机枪火力，掩护坦克突入敌阵将其摧毁。战至5时，再次冲入汇山码头，并肃清码头日军。但日军停泊在黄浦江上的军舰立即以舰炮猛轰，接着百老汇路两端日军在飞机支援下从两面反扑，国军坦克全部被毁，冲入码头的官兵死伤累累，一营之众仅数十人生还！被迫退回唐山路，此次突击功败垂成！
但是几天来，国军各部的猛攻，已切断日军两翼，压迫其主力收缩至陆战队司令部和公大纱厂等几个孤立据点。杨树浦日军面对国军勇猛突击，惊恐之下竟纵火为障，百老汇路、公平路等地的大火整整烧了三天三夜！更有三批共约四五百人慌不择路逃至外白渡桥，向守卫租界的英军投降！缴械后被关押在外滩公园。
8月23日，日军后续部队第3师团在川沙登陆，直接威胁到中国军队的侧后安全。因此八一三淞沪会战期间进攻日租界的战斗就此告一段落，从此后日军从守势转为攻势，战役态势也随之逆转。进攻日租界的战斗，中国军队投入以德式师为代表的精锐主力，鏖战整整十日，史称十日围攻。付出了巨大代价，最后却功败垂成，其中原因，除了日军拥有绝对优势的海空火力支援外，我军在作战初期未能集中优势兵力（前五日实际只有第87师和第88师两个师），也是重要因素。可以设想，要是在8月14日就一举投入四个师，结局必然大不一样。此外，德式师在战斗中所采取的闪击战术，比较适用于宽正面大纵深的野战战场，而不是高大坚固建筑物林立的狭窄市区。而且德式师在攻击坚固建筑为依托的市区时，火力薄弱的致命缺陷一展无遗（虽有装备150毫米的重榴弹炮，但是因为市区里缺乏有利的放列阵地只能部署在市郊的大场，因距离较命中精度太差，又没有使用燃烧弹，效果可想而知！），更令人不解的是，德式师居然没有想到使用爆破战术（国共战争期间，解放军攻克坚固设防的城市主要就是依靠爆破战术！），实在令人难以相信！
淞沪会战是中国军事史上在近代励精图治，进行现代化建设以迎头赶上世界潮流的过程中，运用现代化程度最高的德式师精锐部队所进行的第一次三军立体协同作战，德式师在战役中所展现给世人的风采，令战场上的对手日军也赞叹不已，在日军战史上甚至将淞沪会战称为“德国式的战争”。
十日市区围攻也是德式师战史上最为壮怀激烈的篇章，然而其最后功亏一篑实在令人扼腕！
淞沪苦战
8月23日后的淞沪第二阶段作战中，36师、87师、88师虽迭经苦战，伤亡惨重，但是依然坚持战斗在第一线，除以主力继续攻击市区的日军，还不时抽调部队对外围日军进行反击，以巩固防线。
8月24日和25日夜，张治中从第36师和第87师各抽调两个团组成突击集团由第36师师长宋希濂统一指挥，向泗塘河一线日军出击。该两师在市区的四个团则退至租界交界地区固守。出击部队利用夜间连续组织攻击，以血肉之躯与日军舰炮与飞机的猛烈轰击相搏，伤亡甚重却无法歼灭当面之敌，与敌在泗塘河一线形成对峙。（教导总队中非德式装备的第2团于23日下午赶到泗塘河，但是在驰援途中就遭日军猛烈炮火拦截，还没参战就已蒙受了很大损失，实力大损，因此只打了一天全团伤亡就已过半，难以再战而退出战场休整。）
8月27日，在市区的国军部队调整部署，第88师和独立第20旅一部为右翼退守闸北，第36师和独立第20旅另一部居中，退守引翔港与沪江大学以北，第87师和新到达的第61师为左翼，坚守吴淞。
9月6日，日军为保证其在公大纱厂所建立的临时机场安全，以坦克一个小队、炮兵一个中队、步兵一个大队的兵力猛攻公大纱厂以北36师阵地，36师顽强抗击，击毙日军大队长饭田七郎。
9月11日，月浦、杨行相继失守，德式师所坚守的江湾、庙行一线成为整个战线的突出部，态势极为不利，因此命令第9集团军主力撤至蕴藻浜、庙行、江湾、北站一线。
9月21日，张治中调任大本营管理部部长，第9集团军司令由朱绍良担任，87师师长王敬久升任71军军长、88师师长孙元良升任72军军长，36师师长宋希濂升任78军军长，但是这三个军部队均无增加，都只编有一个师。
9月26日又一支德式部队税警总团投入淞沪战
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