国民党政府的息事宁人并没有换来日军的就此罢休,反而更加滋长了他们的侵略野心。当天深夜23点30分,日军行到闸北通天庵路时,突然向驻守在那里的19路军156旅发动袭击,震惊中外的上海“一·二八事变”爆发了。当时驻守在上海的军队主要是由蒋光鼐、蔡廷锴等人领导的国民党第19路军。事发以后,蔡廷锴立即指挥全军,以实际行动来反击日军的挑衅。
第一次中日交战,我军毙敌300余人、伤数百人,战果不大。但19路军依然没有放弃,继续英勇奋战,到29日天亮时,陆续击退了日军的猛烈进攻。但此时,日本加大了进攻的力度,盐泽海军大将下令调动两艘航空母舰上的战斗机,空袭我方军队,并在闸北南市一带人口密集的居民区投下大量炸弹。随后,无以计数的妇女、儿童被炸得血肉横飞,大量的房屋建筑轰然倒塌,惨不忍睹。
面对日军的进攻和狂轰滥炸,蔡军长向全军发出号召:“纵令血染黄浦江,19路军也要和日军战斗至最后一人。”但由于19路军的抗日行动是违背蒋介石的旨意的。当他听到上海市长吴铁城的报告后,当夜即同汪精卫返回南京,召见了海军部长陈绍宽,对陈严肃地说:“中国海军决不能与日本海军打起来,相反,要友好地相处。”因此,在19路军与日海军浴血奋战时,中国海军奉令调入长江躲避。