傍晚時分，戰斗進入白熱化階段。天通庵站附近，日軍集中兵力試圖突破鐵路防線，中國守軍與日軍展開近距離巷戰，每一條街道、每一棟房屋都成為了戰場。士兵們爬上屋頂，從窗口向日軍射擊，有的甚至抱著炸藥包沖向日軍坦克，與敵人同歸于盡。第八十七師一部在江灣方向發起反擊，牽制了日軍的部分兵力，緩解了閘北守軍的壓力。至日落時分，日軍的進攻逐漸減弱，中國守軍成功守住了主要陣地，日軍被迫退回租界及虹口核心工事區域。

這一天的戰斗，雖然規模尚未全面鋪開，但已正式拉開了淞滬會戰的序幕。據不完全統計，8月13日當天，中國守軍傷亡近千人，日軍也付出了數百人的代價。夜幕降臨后，上海市區并未恢復平靜，零星的槍聲仍不時響起，雙方士兵都在抓緊時間加固陣地、補充彈藥，準備迎接第二天的戰斗。

8月14日的上海，被一場突如其來的臺風裹挾著，暴雨傾盆而下，讓戰爭更添了幾分悲壯。

這一天，以南京先生為代表的征服正式發表《自衛抗戰聲明書》，向全世界宣告“中國為日本無止境之侵略所逼迫，茲已不得不實行自衛，抵抗暴力。”

隨之，軍事部署也在當天完成重大調整，國民征服軍事委員會正式任命第九集團軍司令張治中為淞滬前線總指揮，下轄中央軍四大德械武裝中的三支，第八十七師王敬九部、第八十八師孫元良部、以及正在趕來的第三十六師宋希廉部，還有上海警察總隊、江蘇保安團等部共七萬余人，專門擔負反擊虹口及楊樹浦日軍的任務。

同時命令第八集團軍司令張發奎，負責守備杭州灣北岸，并掃蕩浦東日軍的任務。

上午時分，南京先生麾下僅有的空軍力量，多個飛行大隊相繼出動，超過一百架的蘇俄伊-15，伊-16分別轟炸了日本海軍陸戰隊司令部、匯山碼頭、黃浦江上的日軍艦艇等重要目標。其中，對日軍第三艦隊旗艦“出云”號的轟炸最為引人注目，“出云”號作為日軍在上海的指揮中樞，停泊在黃浦江外灘附近，憑借厚重的裝甲和強大的火力負隅頑抗。中國空軍的轟炸機群冒著日軍密集的高射炮火，多次俯沖投彈，雖然未能將其擊沉，但成功炸傷艦體，使其失去了部分作戰能力，極大地打擊了日軍的囂張氣焰。_c