在罗思柴尔德的大力干预和全力说服下，犹太人的集体逃难行动迅速被遏制住，离开的人数逐日下降，到月底的时候已经基本绝迹。为了进一步表明犹太人的态度，罗思柴尔德联合其他几十名犹太富商，向十九路军捐款200万元作为军费开支，同时组织了数千名青年男子报名参军。孙百里坦然地接受了捐款，把这笔钱全部作为兵器研究所的启动经费。然后告诉罗思柴尔德，目前十九路军的兵源还相当充足，不需要犹太人加入，而且自己认为这些人在其他岗位上可能发挥更大的作用，婉言谢绝了这批志愿者。在孙百里看来，这些被社团组织起来参军的青年是身不由己，并不是真的想保家卫国，他们刚刚获得中国的国籍，对国家的认同感还很淡薄，即使参加到部队里也不会有强烈的战斗欲望。
解决了犹太人的问题，使十九路军的根据地没有陷入混乱，战备工作得以顺利地进行，等到7月底的时候，谢长风的保安部队已经扩充了两个师的兵力，为十九路军提供了足够的后备兵源。
1937年7月29日，北平失守，次日，天津陷落，华北形势异常严峻，负责增援二十九军的汤恩伯集团军和卫立煌集团军在南口地区和日军展开激战，由于敌军不但具有火力、训练的优势，而且兵力也占据绝对优势，所以战况极为艰难。
8月13日，蒋介石命令上海警备司令张治中调集八十七师、八十八师、炮兵部队第八团、第十团、江苏保安部队两个团和警察总队包围日本租借，对日军的海军陆战队发动攻势作战。消息传来，孙百里虽然不能确定是十九路军的建议起到了作用，但是仍然感到异常兴奋：终于可以把日军的注意力从华北转移到上海了。
孙百里代表十九路军向军事委员会请战，要求参与上海战役。起初，蒋介石认为上海敌军不过5000余人，张治中所部兵力数倍于日军，应该可以很轻松地歼灭，所以命令十九路军原地待命。然而，日军从1932年以后，就开始在租借内修筑以钢筋水泥为主体的永备工事，到处是坚固的碉堡和火力点，同时储存了大量的武器弹药，再加上有海军第三舰队的大口径舰炮支援，使中央军的推进异常缓慢。虽然蒋介石立即就近增调第九十八师和第三十六师投入战斗，但是日本也迅速把租借内的侨民武装起来助战，接着从国内和华北抽调部队增援。中央军在张治中的指挥下，发扬不怕牺牲的精神，奋勇作战，把战线推进到租借内，但是随着敌人海空力量的加强，伤亡急剧增加，由于缺少重炮，面对敌人的坚固堡垒的时候，往往需要用炸药包来清除，前进越来越缓慢。
8月20日，国民政府发布全国总动员令，宣布政府转入战时体制，以大本营取代军事委员会，最高首脑为陆海空大元帅，由蒋介石担任。把全国划分为五个战区，其中上海、苏南、浙江为第三战区，由冯玉祥担任战区司令，顾祝同为副司令。
当优势的中国军队对上海日军开始歼灭作战后，日本天皇和统帅部极为震怒，认为这是对帝国皇军的侮辱，决定惩罚中国军队，促使南京政府反省。于是日本把增兵的方向改为上海，同时把华北的一部分兵力抽调到上海。9月初，日军把驻扎大连的天谷支队、台湾的重藤支队增调上海，然后又增派第三、第九、第十三、第一零一师团，以及野战重炮一个旅团，独立野战重炮一个联队和几个飞行中队等部队。这时候，日军在上海的兵力达到十万人以上，重炮三百多门，坦克二百多辆，飞机三百余架，舰艇七十余艘，准备与中国军队展开立体决战。
中国方面不甘示弱，再次向上海增兵，大本营发布命令，调第三战区司令长官冯玉祥赴华北组建第六战区长官部，由蒋介石兼任第三战区司令，亲自指挥上海作战，并把战区划分为左中右三个作战集团：右翼作战集团，司令张发奎上将，指挥第八和第十四两个集团军。中央作战集团，司令朱绍良上将，指挥第九和第十七两个集团军。左翼作战集团，司令陈诚上将，指挥第十五和第十九两个集团军。
十九路军接到开拔命令的时候，上海附近海域已经全部被日本海军封锁，而海军部能够提供的运输舰艇又非常有限，孙百里只好让钟武的独立师单独从海路出发，自己率领其余的部队走陆路北上。经过几天的海上颠簸，独立师在杭州登陆，官兵们还没有从晕船的疲劳中恢复过来就立刻向上海急行军。
1937年9月17日，十九路军钟武独立师抵达上海，随即被划归左翼作战集团，由陈诚指挥。此时，中国军队在战区司令长官的指挥下，正在调整防线，撤退到北站、江湾、庙行、罗店西南、浏河一线，依托租界和江滨，构筑防御工事，准备与日军进行阵地作战，把防御的重点是陈诚的左翼。
9月下旬，日本上海派遣军司令官松井石根也针对中国军队的布防情况，制定了下一步的进攻计划，主要内容是： 第一，以第一零一师团、第九师团、第三师团作为主力部队，依次跟进，由刘行、顾家宅攻占以南的大场、桃浦和南翔以东地区，从而控制京沪铁路，再渡过苏州河，从北面、西面、南面三面迂回包围上海市区，达到围歼中国军队的目的； 第二，第十一师团在主攻部队的右翼杨泾一线展开，对中国军队发动佯攻，掩护主力向南进攻；第三，第十三师团作为预备队，布置在主力部队的右后方。
非常巧合的是，中国军队作为重点防御的左翼恰恰被日军选为突破方向，双方的主力之间随即发生激烈的碰撞，从而决定着上海之战的走向！
