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8月13日,中日双方只是零星对射，最大是动用一下迫击炮，所以战况并不是很激烈。
8月14日，中国军队对虹口、杨树浦地区日军的围攻战正式揭开战幕。中国空军首次大规模出动。此次空袭计划由国军中的意大利顾问制定，据说连远在罗马的意大利独裁者墨索里尼都参与其中。凭借与意大利的良好关系，37年的中国空军大量装备意制战机。其中第3、4、5、8、9五个战斗机大队共装备了菲亚特CR.42战斗机135架（每大队27架）。第1、2大队的轰炸机大队共装备SM.79轰炸机24架（每大队12架）。菲亚特CR.42战斗机与日军空战主力96舰载战斗机相比，速度不及，但在机动性和火力占优。而SM.79轰炸机是意大利最新型的快速轰炸机，速度快，日军战斗机追之不及。
凌晨2点30分，第二十四中队中队长刘粹刚率领9架CR.42战斗机，每架携带一枚250公斤炸弹，从扬州机场起飞，沿着长江往东搜索前进，寻找敌舰，他们的轰炸目标为日军第三舰队旗舰出云号。3时10分，中国战机发现出云号，立即往下俯冲，他们以三架为一组，向着出云号俯冲投弹。最终一弹命中，三弹近失，出云号倾斜着舰体，拖着长长的浓烟，向外海逃窜。
4时整，空军第二大队8架SM.79轰炸机队从广德机场冒雨起飞，目标为杨树浦码头登陆的日军以及堆积在码头上的军火。不过水平轰炸机精度有限，难以直接命中此次出击的主要目标。但是此举给了日军当头一棒，大大鼓舞了前线军民的抗战热情。
就在空军以迅雷不及掩耳之势飞临淞沪地区上空，对日军的地面和水上目标进行轰炸和扫射之时，布置在大场的炮兵20团也开始怒吼。48门意大利的149/12M14榴弹炮将一排排的41公斤炮弹狠狠地砸在了日本海军陆战队司令部大楼和其他的目标上。
这一次，空一格采纳了芒果的提醒，严令张治中不惧己方火力，利用火力准备的有利时机马上发起进攻。张治中以88师主攻日本海军陆战队司令部，87师则攻击沪江大学作为策应。88师和87师这两支中国政府的最精锐的德械部队，斗志昂扬，奋勇异常，犹如闪闪发光的两支出鞘的利剑，直刺敌人的心脏。不过，日军抵抗极为顽强，困兽犹斗，战况极为激烈。88师旅长黄梅兴牺牲，全旅伤亡近千人。而他们当面的日军伤亡五百余人。面对如此巨大的伤亡，张治中惊愕了，下令暂停攻势。
而日军面对上午中国空军的轰炸，决定将中国空军的实力消灭在地面。14时50分，日军18架“九六陆攻”双发轰炸机从台北出发，并于18时10分达到杭州笕桥。此时，中国空军第4大队机群刚从河南转场杭州。在日机来袭前几分钟，第4大队第21中队的9架飞机刚降落，因油料所剩无多正准备加油，第22和23中队的飞机尚在空中。很快大队长高志航穿云下降时，发现1架日军九六陆攻机。他沉着应战，死死咬住敌机，经过一番苦斗将日机落在钱塘江畔。随后，第23中队队员梁添成、第22中队中队长郑少愚、中队长李桂丹、第22中队队员乐以琴相继击落击伤日机。此役，短短的38分钟空战内击落日机6架，而4大队无一损失。1940年，国民政府将8月14日定为空军节，以示纪念。
14日入夜之后，按照事前意大利顾问的提议，张治中命令部队展开夜袭，疲劳日军。87师组织了精干的夜袭队，装备花机枪（MP18冲锋枪）和驳壳枪等速射火器，借助夜幕掩护向日军阵地摸去。依靠近战火力的优势，夜袭队突破日军多处阵地，为今后的大规模攻击获得良好的出发阵地。日军不得不调动预备队在坦克的掩护下，才阻止了87师进一步的攻势。
8月15日、16日两天为了准备第二次的总攻，前线的国军停止进攻，中日双方的军队据壕对射。在这样的对射中，日军单兵的高素质表露无疑，不少中国士兵只是将脑袋探出就被日军击毙。
8月17日，中国军队改变战术，采纳德国顾问提出的突击队渗透战术，再次发起攻击。国军首先运用空军和炮兵对目标区进行猛烈的轰炸和炮击，随后以步兵的伴随火炮和重机枪对突破点进行密集的射击。最后步兵、工兵、炮兵混编组成的突击队开始前出攻击。由于新战术的使用，日军猝不及防，国军攻击连连得手，特别是87师，先头已经达到了黄浦江边。而88师的攻势因为日军将装甲部队作为活动堡垒使用而陷入胶着。原先的渗透攻击变成了强攻。这时，87师开始想起意大利人的爆破攻坚法。于是大批炸药包被紧急送到前线，87师开始尝试爆破攻坚。不过，这些没受过专门训练的87师步兵显然无法掌握这个方法。虽然取得不小战果，大量的爆破也伤了不少自己人。双方都死伤惨重，战局陷入僵局。
8月19日，装备意大利“追逐者”突击炮8辆的坦克连抵达上海前线。同日另一个德械师36师也从西安赶到上海，参与对日本人的围攻。
8月20日，中国军队投入生力军36师和装甲部队再战。战前，空一格按照芒果的提醒，在意大利顾问的指导下36师和突击炮连进行了多次步坦协同演练。在步坦协同方面，36师无疑是国军中做的最好的。真正的攻击开始后，英勇的中国步兵以血肉之躯吸引日军火力，然后突击炮以精准的火力摧毁之。战至中午，36师的部队和突击炮连攻入了汇山码头。刚刚拿下汇山码头，日本就调集最后的预备队开始反扑。好在此时，日军停泊在黄浦江上的军舰因为躲避中国空军的轰炸和海军鱼雷艇部队的突袭，早已经离开了黄浦江进入东海，所以日军的反击缺乏有效的火力支援。而国军这边突击炮就在身边，随时可以提供火力支援。日落之后，除日军陆战队司令部以外所所有的日军据点全部被拔掉，更有甚者，四百余名日军慌不择路逃至租界向英军投降（史实）。
8月21日，国军休整一天，准备对日军在华东最后的据点海军陆战队司令部发起进攻。同日，大名鼎鼎的教导总队赶到上海，四大德械师齐聚上海。看来空一格是大下血本了。
日军在上海的海军陆战队司令部建于1924年，在设计之初就兼有防御要塞和司令部的双重作用，所以异常坚固。国军使用意制65mm步兵炮抵近射击，无法在大楼上打开缺口。而且，日军已经占领了周围的建筑物，使得工兵无法靠近进行爆破。
意大利顾问建议使用突击炮掩护步兵靠近司令部大楼。刚开始，因为日军37mm的94式平射炮无法击穿“追逐者突击炮”30mm厚并以45度倾斜的前装甲，所以国军进展顺利，接连敲掉几个日军的火力点。而且突击炮长身管的75mm炮也在司令部大楼厚重的钢筋混凝土墙壁上凿开了几个大窟窿。见此情景，很快日军想到将一门94山炮分解成11块后搬上了一栋临近司令部的大楼，企图以攻顶的方式击毁国军的突击炮。等他们将山炮在搬上大楼却发现俯角不够，于是又弄了些沙包上来，经过这番折腾国军的突击炮已经就快冲到陆战队司令部的门口了。就在这以关键时刻，94山炮打出了一发关键的炮弹击毁了国军的突击炮。防守的日军士气为之大振。而国军也被这突如其来的炮击给打蒙了，不知道这炮弹是哪里飞来的，很快剩下的步兵被日军又打了回去。
入夜之后，国军按惯例发起了夜袭。不过，在尝过苦头后的日军也马上从战争中学习战争，掌握了克制国军夜袭的方法。日军不断地发射照明弹，将黑夜变成了白昼，粉碎了国军企图借助夜色掩护靠近日军的打算。
8月23日，国军派遣最精锐之教导总队上阵杀敌。这次教导总队的进攻变得谨慎起来，他们首先用迫击炮控制司令部大楼附近的其他大楼楼顶，然后由剩余的6辆突击炮掩护步兵、工兵靠近司令部大楼进行爆破。苦战一日，以一千七百余人的伤亡的代价拿下了陆战队司令部大楼。战后，教导总队副总队长周振强亲自将一面晴天白日满地红的旗帜在这座大楼顶端升起。在芒果的大力协助下，淞沪会战第一阶段“十日围攻”，以国军的胜利而告终。当兴奋的意大利顾问将这个消息告诉半个地球外的芒果时，他完全不敢相信，口中念叨着：死马医活了？